CENTRO DE DESARROLLO INFANTIL, CENTRO DE DESARROLLO HUMANO Y OFICINAS DE LA SUPREMA CORTE DE JUSTICIA DE LA NACIÓN calzada Chimalpopoca N°112, Col. Centro, . 06080, Del. Cuauhtémoc, México. D. F.
MEMORIA DE CÁLCULO Instalación Eléctrica
Julio del 2010
Suprema Corte de Justicia De La Nación
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I.- CENTRO DE DESARROLLO
HUMANO Y OFICINAS.
1.-MEMORIA DE CÁLCULO DEL TRASFORMADOR DE TR-01 PARA CENTRO DE DESARROLLO HUMANO Y OFICINAS. CALCULO DE TRANSFORMADOR TR-01. TIPO DE CARGA
TABLERO O EQUIPO
CARGA INSTALADA W ALUMBRADO OS
OTRA MOTORES
MOTORES MOTORES MOTORES MIXTA MIXTA OS
TSG-AAE1 ELEV.01 MONT.01 FORO TGR-01 TAB SITE
MIXTA ALUMBRADO ALUMBRADO OS OS ALUMBRADO OS MOTORES MIXTA MIXTA MOTORES MOTORES MOTORES MOTORES MOTORES
AES AEPB1 AEPB2 RPB1 RPB2 AE1N2 R1N2 AAE1N2 AEAZ SE SCI BAP BHI AAES ELEV-02
MOTORES MOTORES MIXTA ALUMBRADO ALUMBRADO OS OS OS
TSG-AAPB TSG-AA1N ANS ANPB1 ANPB2 CNPB1 CNPB2 CNPB3
(W)
171,193 6,400 18,700 27,870
25,940 27,000
5,550 9,100 11,130
1,230
90,500 28,000
750 19,900 14,800
10,660 12,000 6,130 9,130 1,200
1,750 1,670 11,200 7,500 36,000 14,050 6,400 56,250 91,421
4,160 16,980 13,540
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26,490
33,090 20,860 29,850
CARGA DEMANDADA 85,010 6,400 18,700 90,500 81,810 27,000 6,780 9,100 11,880 14,950 12,400 10,660 11,000 4,904 10,880 2,870 7,500 28,800 11,240 6,400 45,000 73,129 24,405 16,980 13,540 21,545 15,430 19,925
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ALUMBRADO OS MIXTA TOTAL
AN1N2 CN1N2 ANAZ MIXTA
17,335 7,260 133,915
28,410 38,140 281,130
425,994
118,500
17,335 19,205 31,330 756,608
CARGA INSTALADA = 959,539 W CARGA DEMANDADA PARCIAL = 756,608 W
FACTOR DE DIVERSIDAD= ALUMBRADO OS MOTORES OTROS TOTAL
= 1.0 x 134,585 W = 133,915 W = 0.5178 x 280,950 W = 145,565 W = 0.8 x 425,244 W = 340,795 W = 1.0 x 118,500 W = 118,500 W. 738,7575 W
FACTOR DE DIVERSIDAD= 756,608 / 738,755= 1.02 kW DEM. TOTALES = 756,608 / 1.02 = 741,772kW F.P. = 0.9 kVA DEM. TOTALES = 824.191 kVA POR LO TANTO SE SELECCIONA UN TRANSFORMADOR SECO DE 1000/ 1333 KVA AN/FA CON TEMPERATURA DE OPERACIÓN DE 80º C, CON UN FACTOR DE USO DE 61.65 % EN CAPACIDAD DE VENTILACION FORZADA.
Factores de demanda para cálculo en transformador. - Factores de demanda para alumbrado 100% De acuerdo a articulo 220 tabla 220-11, donde se tiene la consideración de que el alumbrado pueda operar al 100% como se indica en la tabla. -os Primeros 10kVA o menos al 100% a partir de 10kVA al 50%. De acuerdo a artículo 220 tabla 220-13. -Factor de demanda en motores 80% De acuerdo a Artículo 430-22 (b).
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CÁLCULO DE PLANTA DE EMERGENCIA PE-01
CARGA A ROTOR BLOQUEADO
DATOS DE PLACA
1
2
3
COD.
VOLTS 4 VOLTS 220127
EA-01 EA-02 EA-03 EA-04 EA-05
0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
ET-01
3
ET-02
3
ET-03
3
ET-04
3
ET-05
3
EP-01
3
B1-01
3
B1-02
3
UC-07
3
EP-03
5
BCAP-01
5
BCAP-02
5
BH-01
5
B B B B B
3 3 3 3 3
220 220 220 220 220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
5
6
CARGA A VELOCIDAD NORMAL 7
8
KVA
KW
CARGA ACUMULADA DE MOTOR A VELOCIDAD NOMINAL MAS OTRAS CARGAS 9 10 KVA KW CONT CONT
CARGA ACUMULADA MAS CARGA A ROTOR BLOQUEADO A MOTOR POR ARRANCAR 11 12 CONT KVA CONT KW
KVA KW ALUMBRADO Y OS 2.655 1.328 2.655 1.328 2.655 1.328 2.655 1.328 2.655 1.328
1.219 1.219 1.219 1.219 1.219
0.560 0.560 0.650 0.560 0.560
555.078 556.297 557.516 558.735 559.954
499.033 499.593 500.243 500.803 501.363
556.514 557.733 558.952 560.171 561.390
499.801 500.361 500.921 501.571 502.131
5.310
3.619
2.250
563.573 503.613
570.574
506.673
5.310
3.619
2.250
567.192 505.863
574.193
508.923
5.310
3.619
2.250
570.811 508.113
577.812
511.173
5.310
3.619
2.250
574.430 510.363
581.431
513.423
5.310
3.619
2.250
578.049 512.613
585.050
515.673
5.310
3.619
2.250
581.668 514.863
588.669
517.923
5.310
3.619
2.250
585.287 517.113
592.288
520.173
5.310
3.619
2.250
588.906 519.363
595.907
522.423
5.310
3.619
2.250
594.697 521.613
599.526
524.673
8.850
5.791
3.570
594.697 525.183
612.397
530.463
8.850
5.791
3.750
600.488 528.933
612.397
534.033
8.850
5.791
3.750
606.279 532.683
618.188
537.783
8.850
5.791
3.750
612.070 536.433
623.979
541.533
10.620 10.620 10.620 10.620 10.620 10.620 10.620 10.620 10.620 17.700 17.700 17.700 17.700
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553.859 498.473
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BH-02
5
BH-03
5
B1-01
5
B1-02
5
B1-03
5
-01
5
ELEV 01
8.5
ELEV 02
8.5
-01
10
-01
10
-03
10
UC-06
10
UC-07
10
UC-07
10
EP-03
20
EP-03
20
M.CARG
25
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
B
3
220
A
3
220
A
3
220
C
3
220
C
3
220
C
3
220
C
3
220
A
3
220
17.700 17.700 17.700 17.700 17.700 17.700 13.090 13.090 35.400 35.400 35.400 35.400 35.500 35.500 70.800 70.800 38.500
8.850
5.791
3.750
617.861 540.183
629.770
545.283
8.850
5.791
3.750
623.652 543.933
635.561
549.033
8.850
5.791
3.750
629.443 547.683
641.352
552.783
8.850
5.791
3.750
635.234 551.433
647.143
556.533
8.850
5.791
3.750
641.025 555.183
652.934
560.283
8.850
5.791
3.750
646.816 558.933
658.725
564.033
6.545
9.907
6.341
656.723 565.274
659.906
565.478
6.545
9.907
6.341
666.630 571.615
669.813
571.819
17.700 10.668
7.460
677.298 579.075
702.030
589.315
17.700 10.668
7.460
687.966 586.535
712.698
596.775
17.700 10.668
7.460
698.634 593.995
723.366
604.235
17.700 10.668
7.460
709.302 601.455
734.034
611.695
17.750 10.668
7.460
719.970 608.915
744.802
619.205
17.750 10.668
7.460
730.638 616.375
755.470
626.665
35.400 20.574
14.900 751.212 631.275
801.438
651.775
35.400 20.574
14.900 771.786 646.175
822.012
666.675
19.250 25.911
18.700 797.697 664.875
810.286
665.425
KVA Demandados = 822.012 kVA
De acuerdo a los valores obtenidos se selecciona una planta de emergencia de 750KW/937.5KVA, F.P.=0.8,3F,4H, 220/127 V, conexión estrella con primo-motor a diesel.
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CALCULO DE UPS-01
TIPO DE CARGA
EQUIPO
OS
CARGA
CARGA INSTALADA (KW'S)
SITE(PDU)
27.0
TOTAL
27.0
FACTOR DE DEMANDA 1.00
CARGA TOTAL (KW'S)
27.00
27.0
Kw demanda total: 27.0 Factor de potencia = 0.8 Kva demandados = 33.75
Por lo tanto se selecciona un ups de 100 kva. Entrada 220v. Salida 208-120v. Con 10 min. De respaldo. Factor de uso 33.75%, con reserva de 66.25%.
Notas Para UPS 1 la capacidad es de 100 kva entrada 220V, salida 208-120V La capacidad fue considerada de acuerdo a datos de la Suprema Corte De Justicia.
Calculo de ups-02
TIPO DE CARGA
MIXTA
EQUIPO
FORO
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CARGA INSTALADA (KW'S) 90.5
FACTOR DE DEMANDA 1.00
CARGA TOTAL (KW'S)
90.50
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CARGA
TOTAL
90.500
90.500 KW DEMANDA TOTAL: 90.5 FACTOR DEPOTENCIA = 0.8 Kva demandados = 113.25 Por lo tanto se selecciona un ups de 150 kva. Entrada 220v. Salida 208-120v. Con 10 min. De respaldo. Factor de uso 75.5%, con reserva de 24.5%.
CALCULO DE UPS-03
TIPO DE CARGA
EQUIPO
CARGA INSTALADA (KW'S)
FACTOR DE DEMANDA
MIXTA
TAB. CABINA
28.00
1.0
MIXTA
TAB ACE1N1
32.01
1.0
MIXTA
TAB. UNIDADES MOVILES
14.00
1.0
OS
TAB.R1N1
2.25
1.0
MIXTA
TAV. AEV
5.55
1.0
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CARGA TOTAL (KW'S)
28.00 32.01 14.00 2.25 5.55
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CARGA
TOTAL
81.81
CARGA DEMANDADA (KW'S) FACTOR DE POTENCIA KVA'S DEMANDADOS KVA'S DEMANDADOS TOTALES
1.0
81.81
81.81 0.8 102.26 102.26
POR LO TANTO SE SELECCIONA UN UPS DE 150 KVA. ENTRADA 220V. SALIDA 208-120V. CON 10 MIN. DE RESPALDO COMO MINIMO. FACTOR DE USO 68.17%, CON RESERVA DE 31.8%.
CALCULO DE UPS 4
TIPO DE CARGA
EQUIPO
OS
TAB.MNT
CARGA
TOTAL
CARGA DEMANDADA (KW'S) FACTOR DE POTENCIA KVA'S DEMANDADOS KVA'S DEMANDADOS TOTALES
CARGA INSTALADA (KW'S)
FACTOR DE DEMANDA 6.05
6.05
1.00 1.00
CARGA TOTAL (KW'S)
6.050 6.050
6.05 0.8 7.56 7.56
POR LO TANTO SE SELECCIONA UN UPS DE 10 KVA. ENTRADA 220V. SALIDA 208-120V. CON 5 MIN. DE RESPALDO COMO MINIMO. FACTOR DE USO 75.6%, CON RESERVA DE %.24.4
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Factores de demanda para cálculo de UPS´S. - Factores de demanda para alumbrado 100% De acuerdo a articulo 220 tabla 220-11, donde se tiene la consideración de que el alumbrado pueda operar al 100% como se indica en la tabla. -os Primeros 10kVA o menos al 100% a partir de 10kVA al 50%. De acuerdo a artículo 220 tabla 220-13. ESPECIFICACIONES Y MATERIALES DE OBRA I. GENERALES I.1.
OBJETIVO
El objeto de estas especificaciones es el de establecer y unificar los criterios básicos a nivel técnico en la aplicación de los diferentes aspectos de la Ingeniería y que regirán durante todo el desarrollo y ejecución de las instalaciones. Las presentes especificaciones forman parte del proyecto y complementan los planos de la instalación en todos los aspectos, los cuales integran la totalidad de los trabajos a realizar. Si hubiese alguna discrepancia en la descripción de algún concepto entre los planos y las especificaciones, esto deberá aclararse con el representante del propietario, quien será el que decida al respecto. I.2.
NORMAS Y REGLAMENTOS
Todos los trabajos relativos a las instalaciones eléctricas y de telefonía se sujetarán a los requisitos mínimos de observancia obligatoria y recomendaciones, de convivencia práctica establecidos en la norma NOM-001-SEDE-2005 publicada el 30 de Noviembre de 2005 de la Secretaría de Energía, Normas de Comisión Federal de Electricidad, las Normas de Teléfonos de México , Normas de IMSS, y Reglamentos locales. Suprema Corte de Justicia De La Nación
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Por lo anterior, todo trabajo, material, rio o equipo que deba ser ejecutado y/o suministrado por el contratista de la Obra a efecto de entregar la instalación completa en todos sus aspectos y que no se incluyen en los planos o especificaciones, deberá satisfacer los Reglamentos y Normas antes señalados. Para los casos en que estos reglamentos y/o Normas no cubran con el detalle necesario cualquier aspecto, se aplicarán las normas del National Electrical Code de los Estados Unidos de Norteamérica, así como National Fire Protection Association.
I.3
PROTECCIÓN DE PERSONAL
En conformidad con las normas y disposiciones de las leyes vigentes, el constructor de una Instalación Eléctrica debe prever las medidas necesarias de Seguridad para impedir los accidentes, tanto de las personas que tienen a su cargo los trabajos de ejecución de Instalaciones Eléctricas, así como cualquier otro personal que labore en la obra en otras actividades periféricas. Siempre que el área de trabajo represente un peligro para otras personas de la obra, se usaran avisos, barreras de seguridad, etc. para evitar cualquier accidente. Debe impedirse el de personas no idóneas a los lugares especialmente peligrosos con objeto de evitar accidentes. Las máquinas, aparatos e instalaciones eléctricas satisfarán las medidas de seguridad a que reglamentariamente están sometidas. Los conductores desnudos, o cuyo revestimiento aislante sea insuficiente y los de alta tensión en todo caso, se encontrarán fuera del alcance de la mano; y cuando esto no sea posible, serán eficazmente protegidos, con objeto de evitar cualquier o. Las celdas y compartimentos de los transformadores y aparatos de medición estarán convenientemente dispuestos y protegidos, con objeto de evitar todo o peligroso y el a los mismos será con espacios holgados que permitan a los operarios realizar sin peligro la inspección y reparaciones correspondiente.
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Las operaciones, mando y maniobras de las máquinas y aparatos eléctricos de toda clase, de los equipos de mando, transformación y distribución , especialmente cuando se trate de alta tensión, deberán poder hacerse con las máximas garantías de seguridad para disposición de los aparatos e instalaciones, como lo relativo a la forma de efectuar aquellas y deberán instalarse los medios preventivos adecuados tales como plataformas aislantes, pértigas, tenazas o varillas de materiales aislantes, guantes de caucho y/o gamuza, calzado con piso de goma, etc. No deberá efectuarse trabajo alguno en las líneas de alta tensión sin asegurarse antes de que ha sido convenientemente desconectada o aislada la sección en que se vaya a trabajar. Se adoptarán las medidas precisas para evitar el peligro de la electricidad estática, cualquiera que sea su origen y lugar en que puedan producirse. Análogamente se procederá respecto a la electricidad atmosférica. Todos los trabajadores y personal de Supervisión deberán usar, con carácter de obligatorio, casco adecuado de seguridad en todas las áreas de trabajo (preferentemente de fibra de vidrio o resina plástica). Igualmente y de acuerdo con el tipo de trabajo que estén ejecutando, se deberá establecer con carácter obligatorio, el uso de lentes de seguridad, guantes y zapatos aislados, cinturones de seguridad, etc. II.
ALCANCE DE LOS TRABAJOS : II.I.
RELACION DE TRABAJOS, SERVICIOS Y SUMINISTROS POR PARTE DEL CONTRATISTA:
El alcance de los trabajos, además de lo que marque el contrato firmado con el Propietario, deberá cubrir la completa construcción de todas las instalaciones mostradas en los planos del proyecto, y ajustándose en todos los casos a estas especificaciones. Toda la obra de mano será de primera clase, ejecutada por personal competente calificado para estos trabajos con el empleo del equipo y herramienta especial e indicada para la ejecución de los mismos. Para la correcta realización de estos trabajos, el contratista deberá proporcionar los servicios principales que a continuación se describen :
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a)
Supervisión de todos los trabajos por un Ingeniero Titulado especializado y con amplia experiencia en este tipo de instalaciones.
b)
Prueba de todas las instalaciones de acuerdo a las normas y procedimientos correspondientes.
Así mismo, deberán efectuarse los ajustes necesarios y las pruebas de operación de todos los equipos instalados, antes de la recepción final de los mismos por el Representante de la Propietaria. c)
Recepción, custodia, almacenaje y manejo hasta su lugar de instalación de todos los materiales, equipos y rios a instalarse.
d)
Elaboración de todos los planos de detalle necesarios o requeridos como complemento de los planos de proyecto, para mostrar con todo el detalle conveniente la posición de los elementos de la instalación con respecto a los elementos de la obra civil, y a equipos, mobiliario o instalaciones de otros contratistas, a efecto de que todos queden debidamente coordinados y sin interferencias indeseables.
e)
Actualización de los planos del proyecto al término de la ejecución de los trabajos, a efecto de mostrar las instalaciones tal como quedaron para este propósito, deberán emplearse planos arquitectónicos actualizados.
Los planos actualizados deberán realizarse por computadora AutoCAD V-2007 o mayor contemplando las zonas modificadas en los planos originales y la modificación deberá realizarse cualquiera que sea su magnitud; de cualquier forma, el Contratista deberá entregar 2 juegos de planos en papel vellum, así como respaldo en CD de todo el proyecto actualizado. f)
Mantenimiento de buenas condiciones de limpieza en todas las áreas de trabajo, eliminando diariamente todos los desperdicios y sobrantes de material por su cuenta.
g)
Oficinas y almacenes adecuados, construidos con materiales combustibles, en las áreas que le señale la dirección de obra.
no
Estas construcciones deberán ser removidas completamente al término de la obra, dejando el lugar limpio y libre de escombros.
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Todos los materiales inflamables o de fácil combustión deberán almacenarse preferentemente en una sección especial aislada de las oficinas y bodega general con un restringido y/o debidamente controlado, colocando avisos de NO FUMAR en la entrada. En lugar visible y a una distancia mínima de 5.00m. de la entrada, se colocarán extintores del tipo adecuado, de acuerdo a los materiales que se almacenen en esta sección. h)
En lo que se refiere al suministro de materiales y rios para la conexión de motores de instalaciones hidrosanitaria, de ventilación y de seguridad, el contratista deberá considerar lo siguiente:
Los materiales y rios a instalar por el contratista son los que a continuación se enlistan : *
Tuberías y rios (coples, curvas, cajas de conexiones, etc.), hasta llegar al equipo por alimentar.
*
Conductores, según se indica en los planos de proyecto hasta llegar a los equipos a conectar, dejando las puntas de los conductores en las cajas de conexiones de los motores, equipos o gabinetes, debidamente identificados para su conexión.
*
En caso de no existir alambrados definitivos en proyecto para el sistema de seguridad, se dejarán guiadas las tuberías correspondientes.
*
Interruptores de seguridad, tipo navajas sin portafusibles, como medio de desconexión a motores, cuando el arrancador o variador de frecuencia no se encuentre a la vista del equipo.
*
Arrancadores con elementos térmicos (según datos de placa del motor correspondiente), bobina a 127V con transformar de control 220/127V y estación de botones o selector de operación ( según el sistema a emplear).
Las instalaciones anteriores deberán dejarse probadas para que el proveedor y/o contratista correspondiente haga las conexiones y pruebas de los equipos. Las pruebas y trabajos a ejecutar son las siguientes :
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*
Verificar tensión entre fases, entre fases y neutro y entre neutro y tierra en los conductores eléctricos que llegan a los arrancadores y a los interruptores de seguridad.
*
Identificar puntas entre el motor o equipo a conectar y el arrancador o desconectador correspondiente.
*
Verificar capacidad de arrancador, elementos térmicos e interruptor de seguridad, según los datos de placa del motor correspondiente.
*
En el caso de instalación de seguridad, identificar todas las puntas en cada caja de conexiones.
*
Para pruebas en general previo a la entrega de la obra ver el punto V.8.
i)
El contratista deberá considerar la entrega de los siguientes documentos:
*
Manuales de operación y mantenimiento de los equipos instalados.
*
Relación de partes de repuesto y refacciones más comunes y que deben tener en el Dpto. de Mantenimiento del inmueble.
*
Los instructivos de operación de los equipos y sistemas en situaciones normales y de emergencia.
*
Los planos y dibujos de fabricación de tableros, subestaciones, plantas de emergencia y equipos.
j)
Se deberá considerar en los cuartos eléctricos la instalación de marcos con los diagramas que muestren los equipos, interruptores y elementos de control, con las instrucciones para la operación en situaciones normales y de emergencia.
k)
Suministro y colocación de todos los soportes, herrajes y estructuras; tanto normales como anti-sismo y la protección de las mismas con pintura o compuesto epóxico.
transformadores,
En adición a los anteriores, el Contratista deberá considerar en su proposición todos los trabajos, servicios y suministros que se indiquen o incluyan en el Pliego de Condiciones Generales para el concurso y el contrato correspondiente, así como lo señalado en el
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Capítulo llamado Trámites ante C.F.E. y S.E., dentro de la Memoria Descriptiva del proyecto, la cual se anexa. En caso de cualquier discrepancia entre el alcance de los servicios antes descritos y lo indicado en el pliego de condiciones Generales y/o el Contrato, prevalecerá lo indicado en estos últimos documentos. III.
ESPECIFICACIONES GENERALES DE MATERIALES III.1
ESPECIFICACIONES
Todos los materiales que se describen en estas especificaciones deberán satisfacer las normas vigentes, correspondientes de la Dirección de Normas de la Secretaria de Energía, y al artículo 110-2 de la NOM-001-SEDE-2005. En los casos que se señala una marca de materiales, es para indicar la calidad que se está solicitando, pudiendo siempre ser sustituida por un equivalente aprobado por la Dirección de la Obra. ESPECIFICACION No. 1 1.1.
TUBERIA Y CONEXIONES
a)
Tubería conduit de acero galvanizado, pared gruesa, extremos con rosca, NOM-B-209-1967 su uso será en instalaciones aparentes que estén al exterior y zonas húmedas como cuartos de máquinas hidráulicos y sistemas de aire acondicionado. También en lugares que estén sujetos a daño mecánico alimentadores y Subalimentadores. En los espacios de plafones que sean ocupados como cámaras plenas para el manejo de Aire Acondicionado, solo se permitirá el uso de tuberías metálicas P.G.G
b)
Tubería conduit de acero galvanizado, pared delgada, extremos con rosca, NOM-B-209-1967 su uso será en instalaciones ocultas que estén al interior y zonas secas como estacionamientos, oficinas, desarrollo humano, pasillos y escaleras en general APRA alumbrado y os También en lugares que estén sujetos a daño mecánico y circuitos derivados. En los espacios de plafones que sean ocupados como cámaras plenas para el manejo de Aire Acondicionado, solo se permitirá el uso de tuberías metálicas P.D.G
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c)
Tubería conduit de Polietileno de alta densidad pesado, extremos lisos, su uso será directamente ahogada en terreno natural y encofrada en concreto para acometida eléctrica.
1.2
CONEXIONES
Las conexiones como codos, coples, conectores serán iguales al material del que esté fabricado el tipo de tubo a utilizar. ESPECIFICACION No. 2 2.1
TUBERIA FLEXIBLE
a)
Conduit flexible, tipo liquidtight, (a prueba de líquidos ) de lámina de acero galvanizado, rolada en frío de construcción engargolada, con recubrimiento exterior de PVC para conexión a motores en zonas húmedas o exteriores, también en juntas constructivas.
b) c)
Conduit flexible tipo sapa de lámina de acero galvanizado, rolada en frío de construcción engargolada, para conexión de motores y luminarias instalados en interiores y no sujetos a húmedad.
2.2
CONEXIONES
De aluminio fundido, para uso a prueba de líquidos. ESPECIFICACION No. 3 3.1
CHAROLAS Y CONEXIONES
Fabricadas en aluminio extruido grado estructural, libre de cobre especificación ASTM-A525, con diseño de todos los elementos componentes, según especificaciones NEMA. De las dimensiones, tipos y catálogos descritos en planos. ESPECIFICACION No. 4 4.1
REGISTROS
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De lámina de acero galvanizado con troquelado profundo, con el número de aberturas circulares de los diámetros requeridos por el diseño E HILO DE TIERRA O PIGTEL INTEGRADO.
4.2
REGISTROS (Condulets)
De aluminio fundido libre de cobre, con acabado pulido, protegido con una capa de laca de aluminio, de diseño adecuado para usarse como registros de paso, con tapa y empaques de neopreno. Se usarán condulets serie ovalada para cambios de dirección. Se usarán condulets serie rectangular para la instalación de rios tales como apagadores y os en áreas con instalación aparente y que impliquen conexiones. 4.3
REGISTROS ESPECIALES
De lámina de acero rolada en frío, de 0.8 mm de espesor mínimo de las dimensiones indicadas en el proyecto, con el número de aberturas circulares de los diámetros requeridos por el diseño con tapa atornillable y protegidos con dos manos de pintura anticorrosiva. De las dimensiones indicadas en los planos de proyecto eléctrico. ESPECIFICACION No. 5 5.1
CONTRA-TUERCAS
Troquelada, de acero galvanizado, con rosca para tubería Conduit roscada, con estrías y nervaduras. 5.2
MONITORES
a) b)
Del tipo fundido, con rosca interior. Conectores de PVC con contratuerca
5.3
Conectores y contratuercas para tuberías conduit P.D.G
ESPECIFICACION No. 6
CONDUCTORES DE COBRE
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Los conductores serán de cobre electrolítico suave o recocido, 97.3% de conductividad, clase B.
El aislamiento de los conductores serán según se indique en planos. Deberá satisfacer las normas de la A.S.T.M. en relación a sus características y manufacturas, y los calibres estarán de acuerdo con la clasificación A.W.G., tipo deslizante y antillama ( resistente a la propagación del fuego), y baja emisión de humos.
c)
6.1.
CABLE AISLADO B.T.
a)
Con aislamiento de termoplástico T.H.W-LS resistente al calor, humedad, agentes químicos, y propagación de incendios; emisión reducida de humos y gas ácido; para operar a una temperatura máxima de 90 grados C., en ambiente seco y 75 grados C., en ambiente húmedo y una tensión máxima de 600 V.NOM-J-10. para uso en interiores y exteriores en canalizaciones
b)
Con aislamiento de termoplástico T.H.H.W-LS resistente al calor, humedad, agentes químicos, y propagación de incendios; emisión reducida de humos y gas ácido; para operar a una temperatura máxima de 90 grados C., en ambiente seco y 75 grados C., en ambiente húmedo y una tensión máxima de 600 V.NOM-J-10. para uso en alumbrado exterior envolvente en canalizaciones
Código de colores. VOLTAJE NORMAL
FASE A : FASE B : FASE C: NEUTRO: TIERRA FISICA: TIERRA AISLADA :
220/120V NEGRO NEGRO NEGRO BLANCO DESNUDO -----
VOLTAJE EMERG. 220/127V
VOLTAJE REGULADO 208-120V
ROJO ROJO ROJO BLANCO DESNUDO
ROJO ROJO ROJO GRIS DESNUDO
----
VERDE
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6.2
CABLES DE B.T. PARA ALIMENTADORES SERVICIOS COMUNES a) Con aislamiento de termoplástico T.H.W-LS resistente al calor, humedad, agentes químicos, y propagación de incendios; emisión reducida de humos y gas ácido; para operar a una temperatura máxima de 90 grados C., en ambiente seco y 75 grados C., en ambiente húmedo y una tensión máxima de 600 V.NOM-J-10. para uso en interiores y exteriores en canalizaciones
6.3
CABLEADO AISLADO A.T.
Cable de energía tipo C.F.E., con aislamiento de Polietileno de cadena cruzada (XLP), pantalla de aislamiento, de semiconductor extruido, pantalla metálica de cobre, cubierta de PVC rojo, cable tipo DS, hasta 25 kV según la especificación C.F.E. E 0000-16 para sistemas normalizados de distribución. Nivel de aislamiento 100% (Sistema aterrizado). 6.4
CABLES DESNUDOS
Para sistemas de tierras se instalarán cables de cobre desnudo semiduro y de los calibres indicados en los planos de proyecto. Para sistema de pararrayos se instalarán cables de cobre trenzado de 28hilos especial para sistemas de pararrayos. Se instalarán barras de cobre electrolítico de las dimensiones mínimas indicadas en los planos de proyecto y de acuerdo a las normas vigentes de fabricación de equipos eléctricos. ESPECIFICACION No. 7 7.1
RIOS Y HERRAJES
APAGADORES
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Para montaje oculto, para 10A Amp. Grado industrial mínimo a 127 V,. tipo unidad intercambiable, con balancín de tecla fluorescente y os de plata. De una o tres vías según se indique en proyecto. De las marcas square D modelo lunare. 7.2
OS
De las marcas y catálogos indicados en planos
a)
Para montaje oculto, capacidad 20Amp. a 127V, tipo dúplex polarizado con protección de falla a tierra grado hospital y botones de prueba, restablecimiento para uso en zonas húmedas como cocinas, baños, exteriores etc.
b)
Para montaje oculto, capacidad 15Amp. a 127V, tipo dúplex polarizado color naranja con terminal de tierra aislada para uso en voltaje regulado (UPS) grado hospital
c)
d) Para montaje oculto, capacidad 1F,2H,15Amp. a 127V, tipo dúplex polarizado normal, o según se indiquen, para usos de servicios.
7.3
TAPAS
Para apagadores y os se usarán placas de aluminio anodizado o urea. Para condulet serán tipo FS con empaque de neopreno y placa tipo intemperie. De las marcas y catálogos indicados en planos 7.4
SOPORTERIA
Toda la soportería a utilizar ya sea varillas, tuercas, rondanas, tornillos, taquetes, canal unistrut, etc., deberá ser galvanizado con tratamiento de cizado como mínimo, para soportería en fierro ángulo o solera, llevará un acabado con pintura anticorrosiva y pintura de esmalte. La pintura anticorrosiva debe tener compuesto epóxico. ESPECIFICACION No. 8 8.1
MATERIALES VARIOS
ZAPATAS
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Zapatas mecánicas de cobre, con barreno y mordaza de opresión con tornillo, mca. mercury, tipo TM o equivalente aprobada. 8.2
EMPALMES
Capuchón plástico para unir cables en cajas de conexiones, para calibres 12 y 10, mca. Burndy aprobado. Para calibres 8 y mayores, se emplearán conectores bipartidos tipo KS o conectores reductor tipo QR, mca. Burndy o equivalente aprobada. 8.3
TERMINALES
Terminales aisladas para conexión de cables o tableros, arrancadores o equipos, fabricadas en cobre electrolítico estañado, conexión a compresión con el cable y terminal tipo anillo, para calibre 10 y menores Cat. BA, marca Burndy o equivalente aprobada. Para calibre 8 y mayores, cat. YA, mca. Burndy o equivalente aprobada. En charolas de aluminio utilizar zapatas bimetálicas para aterrizaje. 8.4
CINTA DE AISLAR
Cinta eléctrica aislante plástica, de alta resistencia a los aceites, humedad o corrosión, con resistencia dieléctrica mínima de 900V, mca. Scotch No. 33 ó equivalente aprobada para empalmes de motores y aislamientos de os 8.5
CONECTORES PARA TUBOS
Conectores para tubos conduit de 51 mm de diámetro y mayores, que garanticen la continuidad de las canalizaciones, tipo GG con trencilla tipo "B", de los diámetros o capacidad correspondientes, mca. Burndy. 8.6
CONECTORES DE RESORTE (CAPUCHONES)
Conectores de resorte para unir alambres y cables aislándolos en una sola operación adecuada para trabajar hasta 600 volts. Con una temperatura de operación de 105º C MCM., Scotch o panduit.
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ESPECIFICACION No. 9
LUMINARIOS
De acuerdo a la relación de conceptos y cantidades de obra, en la que para cada tipo de luminario se especifica: marca, catálogo, balastro requerido (en su caso) tipo y número de lámparas. ESPECIFICACION No. 10
TABLEROS DE DISTRIBUCION
Serán tableros para servicio interior, construcción NEMA 1, lámina de acero rolada en frío, fosfatada y acabado en esmalte epóxico gris cocido al horno. Con frente tipo embutir o sobreponer, según se indique en los cuadros de carga correspondiente, donde también se indican el número de polos y capacidad de los interruptores termomagnéticos derivados en cada caso. Los tableros llevarán : * * * *
Interruptor principal de la capacidad indicada en los cuadros de cargas Barra para conexión de neutros, según el número de circuitos del tablero Barra para conexión de tierras, según el número de circuitos del tablero Barra para conexión de tierras, aislada para sistema conectado a UPS según el número de circuitos del tablero.
Los interruptores serán del tipo atornillable y de la capacidad interruptiva que se señale en el diagrama unifilar correspondiente. En los planos de cuadros de cargas se presentan las especificaciones completas de todos los tableros de distribución indicando: marca, catálogo, interruptor principal o zapatas principales (según se indique), así como capacidad y número de interruptores termomagnéticos derivados. ESPECIFICACION No. 11
ARRANCADORES
Se instalarán combinaciones de interruptor-arrancador magnético no reversibles a tensión plena, en gabinete NEMA 1 para servicio interior o exterior, con elementos térmicos en todos los polos y bobina para 127V, con transformador de control de 220/127 incluyendo estación de botones arrancar-parar y/o selector M-F-A de o sostenido, con focos piloto a 127V. 2 os secos
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N.A. Y dos N.C por arrancador así como botón de restablecimiento al frente, un elemento térmico en cada fase En los cuadros de fuerza de motores incluidos en los planos se especifican los arrancadores para motores incluyendo: marca, catálogo y elementos térmicos de protección contra sobrecarga. ESPECIFICACION No. 12
INTERRUPTORES DE SEGURIDAD
Serán interruptores de seguridad tipo navajas, servicio pesado, para operar como desconectores de motores, en gabinete tipo NEMA 1 para servicio interior o NEMA 3LL según sea el caso de la capacidad indicada en proyecto para operación a 220 V. A los interruptores no se les instalarán cartuchos portafusibles ni fusibles, sólo servirán como desconectores. ESPECIFICACION No. 13
INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS
Serán interruptores termomagnéticos en caja moldeada, con marco y capacidad interruptiva según se especifique en el diagrama unifilar, para una tensión máxima de 600 V en corriente alterna, 60 Hz., de la capacidad y número de polos que se indica en el proyecto. Tendrán mecanismo de disparo libre, de apertura y cierres rápidos, asegurando la apertura o cierre de todos los polos simultáneos. Contarán con mecanismos de disparo a base de unidad integrada por elementos térmicos y magnéticos en cada polo. Serán construidos satisfaciendo las normas NOM-J-265 y NOM-J-266, así como las NEMA AB1-1975 y UL489. En los planos de diagramas unifilares, cuadros de cargas y visitas físicas se indican las características eléctricas de los interruptores termomagnéticos que se instalarán en el Proyecto, y de sus gabinetes (en su caso).
ESPECIFICACION No. 14
CENTROS DE CONTROL DE MOTORES
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Los centros de control de Motores (CCM'S) que sean seleccionados y/o surtidos por otro proyectista o contratista que no sean los responsables de la instalación eléctrica, deberán quedar sujetos a las siguientes especificaciones : 01.
Serán de TIPO NEMA 1 para servicio interior y para usos generales, construidos en lámina de acero calibre No. 12 ( mínimo ), en su estructura y exteriores tipo autosoportado.
0.2
Cumplirán con ser NEMA CLASE II, con un sistema de control completo en base a las necesidades de cada equipo a controlar, incluyendo el enlace eléctrico de alambrado entre las unidades. Suministrando el diagrama de alambrado compuesto para todo el centro de control.
0.3
El alambrado será NEMA tipo B, conteniendo tablillas de terminales junto a las unidades, las cuales servirán como punto de fijación de las conexiones del motor y de los controles. El alambrado de fábrica se extenderá de las tablillas de conexiones a los arrancadores.
0.4
Deberán tener un interruptor principal tipo termo magnético en caja moldeada de capacidad (capacidad) suficiente para soportar la corriente a plena carga de todos los motores y rios (transformadores) que a él se vayan a conectar, tomando en cuenta las corrientes de arranque de los motores de mayor potencia, con marco adecuado a la capacidad de corriente, para una tensión máxima de 600V de corriente alterna 60 Hz y capacidad interruptiva según se indique instalación eléctrica.
el diagrama unifilar de la
0.5
Deberán tener un interruptor derivado, de iguales características al especificado en el inciso anterior, para cada motor que se conecte al CCM, así como para la alimentación eléctrica a los rios que se requiera para el control, la capacidad de estos interruptores estará en función de la corriente de arranque a plena carga de los motores a conectar, o de la potencia consumida por los rios.
0.6.
Para cada motor se instalará un arrancador tipo magnético a tensión completa para motor de hasta 10HP a 220V A tensión reducida para motores de 15 HP y mayores a 220V.
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0.7.
Los arrancadores a tensión plena será tipo abierto sin caja para ser instalados dentro de la sección correspondiente del CCM y cumpliendo con lo siguiente: a)
Serán de tamaño tipo 0 para motores de 3HP y menores, para motores monofásicos a 127V.
c)
Sus bobinas serán para operar a 127V (+10% -15%), para frecuencia de 60 Hz. la cual servirá para control de arranque y paro, así como protección por bajo voltaje.
d)
Tendrán relevadores térmicos de sobrecarga (elementos térmicos), uno por cada fase, de tipo de bimetálico ajustable en campo, de acción retardada a tiempo inverso, para impedir que operen con corrientes de arranque normal o sobrecargas momentáneas no peligrosas.
0.8. Los arrancadores a tensión reducida serán tipo abierto, sin caja, para ser instalados dentro de la sección correspondiente en la CCM y cumpliendo con los siguientes :
0.9
a)
Ser de tipo autotransformador transición cerrada, para proporcionar una tensión reducida a las terminales del motor durante el arranque, con derivación al 50, 67 y 84% de la tensión de línea; con relevador de tiempo para que después de un lapso de tiempo definido, se desconecte el autotransformador del circuito y se conecte el motor directamente a las líneas.
b)
Su circuito de control operará a 127 V, ( +10% -15%) para frecuencia de 60 Hz.
c)
Tendrá relevadores térmicos de sobrecarga (elementos térmicos), uno por cada polo, de tiempo inverso, para impedir que operen con corriente de arranque normal o sobrecargas momentáneas no peligrosas.
Cada combinación interruptor-arrancador deberá contar con los siguientes rios, los cuales deberán estar a la vista del operador con las puertas de los gabinetes cerradas:
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a)
Estación de botones arranque – paro de o sostenido, selectro M-F-A con dos os 1NA y 1NC.
b)
Dos luces piloto tipo estándar, una de color verde indicando que la bobina está desenergizada y otra roja indicando que el motor deberá estar en operación. Ambas luces llevarán focos piloto de 127V 60 Hz.
10. Cada CCM se empleará exclusivamente para alimentar a motores que operen en una misma tensión (220V), y datos de placa de los motores a conectar, será como se seleccionen las capacidades y tipo de interruptores termo magnéticos, arrancadores magnéticos y elementos térmicos. 11. En los planos de proyecto de alimentación a motores por CCM’s se incluyen los diagramas unifilares de los CCM’s correspondientes. El contratista eléctrico aprobará los diagramas y planos de fabricación que proporcionará el fabricante o proveedor.
ESTUDIO DE CORTO CIRCUITO SUPREMA CORTE DE JUSTICIA Cuando sucede una falla en un sistema eléctrico, la corriente se eleva en el punto de falla hasta alcanzar valores que pueden dañar a los aislamientos del conductor o al equipo alimentado, por lo que el estudio de corto circuito se emplea en grandes sistemas de potencia Instalaciones Industriales y en general en cualquier sistema cuya carga activa sea considerable. Este cálculo es básico para determinar la capacidad interruptiva de los dispositivos de protección instalados en los sistemas de generación transmisión y utilización. Dentro de los diversos métodos que existen para determinar la corriente de corto circuito, está el método de los MVA’s en por unidad. El desarrollo del cálculo es el siguiente: 1. Tener bien definido el diagrama unifilar con todos sus parámetros. 2. Referir todos los datos a una potencia base por lo tanto. 3. La capacidad interruptiva de la fuente de suministro, la proporciona la compañía suministradora, en este caso se estimaron 300 MVA. La selección de la potencia base y voltaje son:
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KVAB1 1000 1.MVA KVB1B.T 0.22 kV ; I B1B.T 2624 .32 A
KV A.T 23 kV ; I A.T 25 .10 A Ahora se darán los valores en por unidad referidos a las bases. Para la potencia de corto circuito en la acometida se tendrá una reactancia X b de:
X SISTEMA
Xb
MVAB MVACC 3
1 0.003333333333 % 300
Los cables de media tensión que van de la Subestación Receptora al transformador se desprecia su longitud por ser muy corta. También se consideran como valores despreciables las impedancias en barras e interruptores de los Tableros. Para determinar la longitud de los conductores que alimentan a cada motor, se consideró como distancia promedio del tablero a cada motor de 40 metros.
PARA EL SISTEMA SE TIENE: Para el transformador TR –01, DE 1000/1333 KVA.
23/0.22 - 0.127 KV Z = 5.75% Los valores en por unidad son:
ZT / 1
ZTR-2 / 1 Suprema Corte de Justicia De La Nación
KVAB xZ % KVAT
1000 x(0.0575) 0.04313 / 1 1333 Página 27
Para todos los motores que son de inducción; se obtuvo del libro “Industrial Power System”, los datos siguientes: La reactancia subtransitoria ( Xd” ), para motores de inducción que operan a una tensión de 600 Volts, o menos es Xd” = 28% en por unidad será : Xd” = 0.28 /1 Haciendo la consideración de un 1 KVA = 1 C.P. Ver la tabla No. 2 Se iniciará tomando como ejemplo el tablero TGE-01A. Se tomará como un motor equivalente a la suma de motores de cada unidad del Tablero Hidráulico ejemplo: TAB. “TCBCI”"= 75+1 = 76 C.P.
IMPEDANCIA BASE PARA CONDUCT ORES 40 METROS, EN DUCTO MAGNETICO 220V
DE COBRE CON
UNA LONGITUD DE 480V
CALIBRE AWG ó KCM
F=0.85 Z OHMS/ KM
CALIBRE AWG ó KCM
F= 0.85 Z OHMS /KM
12
5.5774
4.6094
12
5.5774
0.9682
10
3.6089
2.9825
10
3.6089
0.6265
8
2.2966
1.898
8
2.2996
0.3992
6
1.4764
1.220
6
1.4764
0.2563
4
0.9842
0.8133
4
0.9842
0.1708
2
0.6562
0.5423
2
0.6562
0.1139
1/0
0.4265
0.3524
1/0
0.4265
0.074
2/0
0.3609
0.2982
2/0
0.3609
0.0626
3/0
0.3084
0.2548
3/0
0.3084
0.0535
4/0
0.2625
0.2169
4/0
0.2625
0.0455
⁄
(
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)( (
) )
⁄
(
)( (
) )
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250
0.2395
0.1979
250
0.2395
0.04137
300
0.2132
0.1761
300
0.2132
0.0370
350
0.1968
0.1626
350
0.1968
0.0341
400
0.1837
0.1518
400
0.1837
0.03189
500
0.1640
0.1355
500
0.1640
0.0284
2-250
0.1197
0.0989
2-250
0.1197
0.0207
2-300
0.1066
0.0880
2-300
0.1066
0.0185
2-350
0.0984
0.0813
2-350
0.0984
0.0170
2-400
0.0918
0.0758
2-400
0.0918
0.0159
TABLA
No. 1
CALCULO DE CORTO CIRCUITO IMPEDANCIAS BASE DE MOTORES C.P.
0.5
⁄ ⁄
( (
)
)
⁄ 0.00178
0.75
373.33
0.00267
1
280
0.00357
1.5
186.66
0.00535
2
140
0.00714
3
93.3
0.0107
5
56
0.0178
7.5
37.33
0.0267
10
28
0.0357
15
18.66
0.0535
20
14
0.0714
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25
11.2
0.0892
30
9.33
0.1071
40
7
0.1428
50
5.6
0.1785
60
4.66
0.2146
75
3.73
0.2678
100
2.8
0.3571
125
2.24
0.4464
150
1.86
0.5357
250
1.12
0.8928
TABLA
No. 2
Se anotarán los valores de impedancia en por unidad de los motores seleccionados de la tabla No.2 La inversa del valor anterior se anota sobre el valor de la impedancia a manera indicativa, con una flecha se señala la contribución de potencia de corto circuito de los Motores hacia el sistema.
Ejemplo (contribución motor 75 C.P.): Indica la potencia en
MVA 0. 2678 ---------------------- Indica el sentido de Contribución Indica la impedancia en ohms. 3.73 Luego se anota la impedancia en por unidad de los cables que alimentan al motor ver tabla No.1 Posteriormente se suma la impedancia del motor y de los cables, anotando su valor junto al interruptor derivado y se obtiene su inversa, anotando este sobre el valor de impedancia. Todos los ramales de cada motor se obtienen igual.
DESARROLLO DE CONTRIBUCIONES Y FALAS EN EL LADO DE ALTA TENSIÓN.
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Primero se deben de conocer las contribuciones de todos los Transformadores Principales con todo y contribución de cargas activa (motores), por eso se necesita sacar la contribución de los tableros que contribuyen a los transformadores TRS-01 Para el TRS-01 se suman los inversos de las impedancias de cada circuito derivado que aporte carga activa para obtener la contribución Tablero TGN-01 hacia el sistema. Ejemplo: Yº/1= 0.572754+0.3173485+0.601678= 1.4917805 Para obtener la contribución de la carga hacia el sistema, se obtiene su inversa del valor obtenido y este será la impedancia, se anota su valor con la flecha indicando la contribución de la carga.
Para el Tablero TGN-01:
Z / 1 1 / Y / 1 1 / 1.4917805 0.674034 Z / 1TOTAL 0.674034 Luego sumando la impedancia obtenida total del tablero TGN-01, con la del transformador, se obtiene la contribución en el lado de alta tensión del TRS-01.
Z / 1 0.674034 0.04313 0.717164 Z / 1TOTAL 0.717164 Y / 1 1.39438
La contribución del sistema es:
Y / 1 300MVA Z / 1 0.003333 / 1
(No se tomara en cuenta en él ya que no existe contribución de carga activa por lo tanto no contribuye al Corto circuito)
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Teniendo estos datos se puede calcular la corriente en de corto circuito en el punto de falla:
Yº /1 = 300 + 1.394381= 301.394381 Z / 1 0.003317 / 1
I CC
Y /1 301.394381 x106 ( MVA) x106 7,565 AS 1.73x 23000 3xVL
I CC 7.565kAS
DESARROLLO DE PARA PUNTOS DE FALLA EN EL LADO DE BAJA TENSIÓN. Regresando al lado de baja tensión y considerando que el transformador alimentará a su tablero respectivo en el caso más normal (critico). PARA EL CASO DEL TR-01: Para obtener la Contribución del sistema hacia la carga se suma la impedancia obtenida con la impedancia del transformado más alimentador quedando
Z / 1 0.0033333 0.04313 0.0464633; Y / 1 21.52236 Para calcular la falla No.1 se suma la contribución del sistema y de la carga
Y / 1 21.52236 1.4917805 23.01414 Z / 1 0.0434515 / 1 Para obtener la corriente de corto circuito en las barras generales del TRANSFORMADOR
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I CC
Y /1 23.01414 x106 ( MVA) x106 60,396 AS 1.73x220 3xVL
I CC 60.396kAS Los demás valores se fueron obteniendo similarmente. Todos los valores se encuentran en la tabla número 3. (Para ver el desarrollo de los puntos de Falla ver diagramas anexos VER ELE-01)
CALCULO DE FALLAS DE CORTO CIRCUITO EN TR-01
No. DE FALLA
1 2 3 4
ITANCIA/IMPEDANCIA EN PUNTO DE FALLA (MVA/Ω)
CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO (Icc) (kAS)
23.01414 0.0434515 22.17016 0.045105 20.25611 0.049367 22.17566 0.0450945
TABLA
60.396 58.181 53.158 58.196
No. 3
Calculo de Circuito Derivado en os. Para el Circuito 14, 16, 18ANS, 3F, 3H, 220V DATOS: Suprema Corte de Justicia De La Nación
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CARGA INSTALADA (W)
TIPO DE CARGA 14, 16, 18ANS (OS) CARGA TOTAL
8,230 8,230
Calculo por Corriente In= 24.00A. Ic i = In x 1.00 = 24A. Corrección por factor de agrupamiento y temperatura F.A.= 1.0 (se consideran tres conductores que portan corriente) F.T.= 1.0 (30ºC MEXICO, DISTRITO FEDERAL)
IC
Ici 24 A 24 A F . AxF.T 1.0 x1.0
De acuerdo a la tabla 310.16 el conductor seleccionado por corriente será 12 AWG. Con aislamiento THW-LS 60º C para circuitos menores de 100 A., con capacidad de conducción de corriente de 25 A. (El Calibre mínimo para circuitos derivados en os será del 10 AWG por criterio de diseño)
Cálculos por caída de tensión por resistencia DATOS: V = 220 е% =3 I = 24 L = 46
S
2 3LI 2(1.73)(46)(24) 5.79mm 2 V xe% 220x3
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Por lo tanto de acuerdo a la Tabla 310.16 se seleccionará conductor calibre No. 8 con una sección de 8.37 mm2
un
Cálculo del conductor por caída de tensión por impedancia z
VL x10 e% 220 x10 3.0 x x 3.4515 LxI 1.723 46 x 24 3
Se selecciona conductor cal. 8 con 2.396 Ohms /km de impedancia. De acuerdo con la tabla No. 9 del apéndice B del NEC.
Calculo por corriente: 3-10 AWG. Calculo por caída de tensión: 3-8 AWG, Calculo de caída de tensión por impedancia: 3-8 AWG
Por criterio de selección se selecciona un conductor calibre No. 8 AWG con una sección de 8.37 mm2 Caída de tensión real
e%
3xIxLxZ (1.73)(24)(46)(2.396) 2.08% VL x10 220x10
Calculo del diámetro de tubería Para la selección del hilo de tierra física se utilizara la tabla 250-95, obteniendo que el calibre seleccionado será de 12 AWG (20 A) Conductor (28.2x3)+5.26 (T.F)= 90.16 mm2 para más de 2 conductores factor de relleno al 40% Tubería = 137mm². Por lo tanto el diámetro será de 21mm Circuito: 3-8, 1-10d; T-21mm Calculo de la Protección del Circuito Derivado
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De acuerdo con el artículo 210 de la NOM se calculara la protección del circuito derivado de la siguiente manera. Protección = In x 1.25 = 24 x 1.25 = 30 A., por lo tanto se selecciona la protección inmediata superior, que será de 3P-30 A.
1. Introducción 1.1. Objetivo. La presente memoria tiene como objetivo explicar el sistema de Instalación Eléctrica para El Centro de Desarrollo Humano en el edificio de Chimalpopoca No. 112 a construirse en la Ciudad de México y demostrar el cabal cumplimiento de los siguientes conceptos de diseño: 1. Dotar al Edificio de Instalaciones Eléctricas 100% confiables para su utilización de acuerdo a los Requerimientos de las Actividades que en él se desarrollarán y de los Equipos Eléctricos Propios del Inmueble que darán Servicio al mismo. 2. Garantizar que las Instalaciones Eléctricas proporcionen un Uso Eficiente y Seguro, realizando un proyecto con la aplicación de Normas Nacionales e Internacionales referentes a Cálculo, Diseño, Materiales y Equipos de última tecnología. 3. Proporcionar al Edificio de Sistemas Eléctricos Flexibles, Eficientes, y seguros, de Bajos Costos de Operación y Mantenimiento y con una Vida Útil prolongada. 4. Propiciar Ambientes Confortables para el Desarrollo de las actividades de las Personas que Habitarán el Inmueble, en sus distintas actividades (trátese de Personal de oficinas fijo y ambulantes). 5. Realizar un Uso Eficiente de la Energía Eléctrica aplicando en su Diseño y Especificación de Construcción, Tecnologías de Vanguardia y ahorro energético 6. Establecer el nivel de automatización de cada área. (según proceda en cada especialidad) 7. Considerar el servicio de energía continua en áreas críticas específicas. 8. Considerar un sistema de emergencia en stand by con planta de emergencia. 9. Este edificio se utilizara para oficinas desarrollo humano y un canal judicial, el cual contara con la infraestructura y áreas siguientes: 10. se tendrán 1 sótano para uso de estacionamientos, áreas de cuarto de bombas, cisternas, cárcamos, escaleras, rampas de , elevadores, subestación receptora y transformadora(CFE), planta de emergencia, caseta de a estacionamientos cuarto de control. Bodegas, locales de basura etc. En los niveles de planta baja se tendrán áreas de oficinas, anden de carga y descarga, áreas de recreación y ejercicio físico. En el 1º nivel se tendrán las áreas oficinas, salones de uso múltiple y capacitación, site de computo, cuarto de UPS`S para el canal judicial, así como el canal judicial, En la azotea se tendrán talleres y bodegas, el Suprema Corte de Justicia De La Nación
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inmueble también tendrá los servicios comunes como son núcleos de baños, escaleras de emergencia, vestíbulo, ductos de instalaciones, elevadores etc. En la azotea se tendrán las máquinas de aire acondicionado central para las oficinas y el canal judicial.
1.2. Alcance El alcance del diseño y su ejecución de estas instalaciones es suministrar la energía con el 100 % de efectividad, a todos los equipos que dependan directamente de las mismas. Así mismos el uso eficiente de aprovechamiento de la energía y eléctrica y dentro de las instalaciones del inmueble. 1.3. Normas Aplicables El proyecto y su ejecución de Instalaciones Eléctricas cumplen en su Diseño y Especificación de Materiales y Equipos con las siguientes Normas, Reglamentos y Referencias: 1.3.1. Normas Nacionales
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. Instalaciones Eléctricas (Utilización). Norma de Diseño de Ingeniería Eléctrica del IMSS, ND-01-IMSS-IE-97. Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004. (Eficiencia Energética para Sistemas de Alumbrado en Edificios No Residenciales). Norma Oficial Mexicana NOM-0-22-STPS-1993. (Medio Ambiente Eléctrico). Norma de la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, SEDESOL. Asociación Nacional de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico (ANCE).
1.3.2. Normas Internacionales En conceptos de Instalaciones en donde las Normas Nacionales no contemplen especificaciones suficientes para satisfacer la calidad y seguridad requerida en el Inmueble, se aplicarán las siguientes Recomendaciones:
National Electrical Code (NEC), NFPA-70 (Recomendaciones). Standard for Emergency and Standby Power System (Recomendaciones)
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NFPA-110
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NEMA (National Electrical Manufacturer Association) Underwhriter Laboratories (UL)
1.4. Trámites para Conexión de Servicios y Licencias de Construcción La obtención de Licencia de Construcción y Conexión de Servicios del Inmueble requiere de los siguientes: a) b) c) d)
Proyecto Aprobado por la Unidad Verificadora de Instalaciones Eléctricas. Proyecto Aprobado por el Corresponsable de Instalaciones. Proyecto Aprobado por el Director Responsable de Obra. Solicitud y Pago de Servicio Eléctrico en Media Tensión ante la CFE
Estos Trámites serán realizados por personal de la Suprema Corte de Justicia.
Criterios Generales de Diseño y Equipamiento A continuación se describen los conceptos fundamentales que rigen el diseño y los equipos principales a utilizar: a) Características b) Material y equipo principal. c) Especificaciones. 2.1. Sistema de Alimentación en Media Tensión en el Inmueble de Chimalpopoca No. 112 Considerando la ubicación de las Líneas de Servicio Eléctrico colindantes al Predio en donde se construirá el inmueble, la Alimentación en Media Tensión a Subestación Eléctrica Receptora y Subestaciones Eléctricas Transformadoras, será de acuerdo a los siguientes: 2.1.1. Acometida Eléctrica. 1. Características La Acometida eléctrica será tipo subterránea a 3 Fases, 3 Hilos, 23 KV, 60 Hz. (por CFE) una acometida. 2. Material y Equipo Principal Una línea subterránea en media tensión. 2.1.2. Subestación transformador por propietaria para servicios comunes
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1. Características 2. La Subestación Receptora-trasformadora, SER-01 Servicio Interior NEMA 1, tipo compacta autosoportada Clase 25 KV, 3 fases, 3 Hilos 600 A nominales. Ubicada en sótano 1 y dará servicio a motores de sótanos, alumbrado de áreas comunes de todo el edificio, elevadores de sótano y demás niveles así como extracción de núcleos de baños, aire acondicionado, os , site , voltaje regulado etc. El Arreglo de la subestación visto de frente de izquierda a derecha: 3. Equipo Principal Gabinete vacío para alojar equipo de medición en media tensión propiedad de CFE 3F.3H, 23KV. 600 A Gabinete con cuchillas de servicio trifásicas de operación de grupo sin carga tiro sencillo con dispositivos de apertura y cierre rápido de 600 AMP. Continuos, con aisladores soporte de 25 KV, nivel de aislamiento al impulso de 115 KV. 3F, 3H, 23 KV. Con mecanismo que impida abrir las cuchillas si antes no se ha desconectado el interruptor principal. Gabinete con interruptor general en media tensión clase 25 KV, tipo tripolar, operación en aire, 600 AMP. continuos apertura con carga, equipado con fusibles limitadores de corriente de 63 A clase 25KV, 650 MVA. De capacidad interruptiva asimétrica, provisto de mecanismo de energía almacenada para su apertura y cierre. Tres apartarrayos de óxidos metálicos clase distribución con envolvente polimérico conectados en estrella clase 18 KV conectados a tierra. Con mecanismo que impida abrir la puerta si antes no se ha desconectado el interruptor. Gabinete de acoplamiento para recibir garganta de transformador, con camino de barras con aisladores y barras de cobre de 3F, 3H, 23KV. La subestación deberá tener integrado alumbrado en su interior con control de encendido y apagado el frente, para su inspección visual. 4. Especificaciones Norma Oficial (Utilización)
Mexicana
NOM-001-SEDE-2005.
Instalaciones
Eléctricas
ANSI C37.20.3 Normas Oficiales mexicanas NMX-J-356 Norma IEC-129 2.1.3. Transformador TR-01 para servicios de todo el inmueble
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1. Características TR-01 para Servicio Interior NEMA 1, en gabinete ventilado. Para prever ampliaciones futuras del inmueble, el transformadores se han calculado con un factor de uso del 70% máximo
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Equipo Principal Transformador TR-01 de pequeña potencia, tipo seco, enfriamiento “AN/FA” de 1000/1333 KVA nominales para operar a una altura de 2240 m.s.n.m. conexión Delta a 23 KV en el lado primario: estrella –neutro aterrizado fuera del tanque 220-127 volts, en el lado secundario, 60 Hz. Con temperatura de aislamiento de 80ºC, sobre un ambiente de 30 y máximo de 40º C, con aislamiento de diseño clase “H” 220°C, e impregnación de barniz al alto vacío, (Vaccum pressure Impregned VPI) impedancia = 6.00 %. Con ventiladores para sobrecapacidad del 33 ADICIONAL CONTINUOS, alarma local y remota por alta temperatura, Botón silenciador, registro de eventos, núcleo de importación de grano orientado especial para alta temperatura, con derivaciones de + 1 DE 1000V Y de -4 DE 1000 c/u cambiador de derivaciones fuera del tanque. 1. Especificaciones: Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. Instalaciones Eléctricas (Utilización). Normas Oficiales mexicanas NMX-J-351-ANCE-2005 NEMA (NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURER ASSOCIATION) ANSI C.57.12.90 Y 91 2.1.4. Tableros generales tipo autosoportados de baja tensión 1. Características Tableros generales en baja tensión del tipo autosoportados , servicio interior en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de según se indique. 3F, 4h, 220-127v 60KA de capacidad interruptiva asimétrica. Para instalarse a una altura de 2240m S.N.M marca Square D 2. Equipo Principal Tablero general tipo autosoportado TGN-01 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 4,000 A. normales 3F, 4H, 220-127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KA de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C formado por las secciones siguientes. Gabinete para sección No. 1 acoplamiento a transformador con barras generales de cobre electrolítico de 4,000 A. y trencilla flexible de la misma capacidad en cada fase,
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Sección No. 2 con interruptores generales electromagnéticos de 800 A/700A. 1,600 A/ 1,400 A, 1,600 a/1,600 relevador 6.0 A arriba de 1000 A y 5.0 A para el de 800 a. para servicio normal de alumbrado y os, motores con equipo de medición digital power Logic CM3350 con posibilidad de monitoreo remoto. “3 fases, 4 hilos, 220-127 V. con zapatas de lado carga para recibir cables según se indica en diagrama unifilar plano ELE-01 Tablero general tipo autosoportado TGN-02 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 1,600 A. normales 3F, 4H, 220-127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KAS de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C formado por las secciones siguientes. Gabinete para sección No. 1 para recibir alimentaciones de servicio normal a través del TGN-01 con barras generales de cobre electrolítico de 1,600 A. 3F, 4H, 220-127v sección de doble columna para interruptores termo magnéticos derivados del tipo power pack, equipo de medición power meter. Tablero general tipo autosoportado TGE-01 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 2,500 A. normales 3F, 4H, 220-127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KA de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C formado por las secciones siguientes. Sección No. 1 con interruptores generales electromagnéticos de 800 A/700A. 1,600 A/ 1,600 A, relevador 5.0A, para servicio emergencia de alumbrado y os, motores, “3 fases, 4 hilos, 220-127 V. con zapatas de lado carga para recibir cables según se indica en diagrama unifilar plano ELE-01 Tablero general tipo autosoportado TGE-02 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 1,600 A. normales 3F, 4H, 220-127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KA de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C formado por las secciones siguientes. Gabinete para sección No. 1 para recibir alimentaciones de servicio de emergencia a través del TGE-01 con barras generales de cobre electrolítico de 1,600 A. 3F, 4H, 220-127v sección de doble columna para interruptores Suprema Corte de Justicia De La Nación
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termomagnéticos derivados del tipo power pack, equipo de medición power meter. Tablero general tipo autosoportado TGE-03 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 800 A. normales 3F, 4H, 220-127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KAS de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C formado por las secciones siguientes. Gabinete para sección No. 1 para recibir alimentaciones de servicio de emergencia a través del TGE-01 con barras generales de cobre electrolítico de 800 A. 3F, 4H, 220-127v sección de doble columna para interruptores termomagnéticos derivados del tipo power pack, equipo de medición power meter. Tablero general para transferencia automática TFR-01 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 1,600 A. normales 3F, 4H, 220127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KA de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C con controles para operación automática a través de la planta de emergencia, para el Canal Judicial. Tablero general para transferencia automática TFR-02 en gabinete NEMA I con barras generales de cobre electrolítico de 800 A. normales 3F, 4H, 220127V. para soportar esfuerzos de circuito corto de 60 KAS de capacidad interruptiva asimétrica, fabricado en lámina de acero rolada en frío estructura cal. 12 y cuerpo calibre 14 usa tratamiento previo de desengrasado y banderizado, acabado en pintura color gris ANSI 61 con dos capas de mínimo, para operar a una temperatura ambiente de 30º C y máxima de 40º C con controles para operación automática a través de la planta de emergencia, recursos humanos.
Especificaciones
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Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. Instalaciones Eléctricas (Utilización). NMX-J-118/2-ANCE UL-891 NMX-J-235/1-ANCE NMX-J-235/2-ANCE
2.1.5. Sistemas de Emergencia para stand by 1. Características Planta generadora de energía eléctrica con una potencia 750Kw /937.5KVA y una tensión de 220-127 V. nominales 3 fases 4H, 60 Hz. equipado con primo motor turbo cargado a diesel. Equipos especiales para servicios en stand by. 2. Equipo Principal Planta generadora de energía eléctrica PE-01 para servicio de stand by , 750 KW/937.5 KVA nominales en servicio stand by, con primo motor a diesel, 3 fases, 4 hilos, 220-127 V. 60 Hz. Para operar a una altura de 2,240 m.s.n.m. con protección electromagnética integrada, medición local con preparación para medición remota, silenciadores tipo hospital, baterías, juego de cables para baterías, módulo de supervisión de fallas con posibilidad de censar fallas de manera remota, tanque de día individual para 6 horas de operación mínimo.(1200 litros) transferencias automáticas 3f,4h, 220-127v indicadas arriba. 3. Especificaciones Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. Instalaciones Eléctricas (Utilización). NEMA (NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURER ASSOCIATION) 2.1.6. Sistema de Alumbrado. 1. Características Para hacer eficiente el uso de la energía eléctrica se utilizan básicamente luminarios equipados con lámparas ahorradoras de energía y vida útil prolongada, como los que se describen en el siguiente punto. 2. Equipo Principal Lámparas fluorescentes lineales de 32 WATTS con tubo tipo T-8 con una vida útil equivalente a 20,000 horas. Marca Philips
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Lámparas fluorescentes compactas de 13 WATTS en donde la vida útil es de 10,000 horas. Marca Philips Lámparas fluorescentes lineales de 32 WATTS –U con tubo tipo T-8 con una vida útil equivalente a 20,000 horas. Marca Philips Lámparas fluorescentes compactas de 26 WATTS en donde la vida útil es de 10,000 horas. Marca Philips Lámparas de alta descarga para alumbrado exterior del tipo aditivo metálico con una vida útil de 10,000 horas. Marca Philips Balastros Electrónicos, multivoltaje y multipotencia baja generación de armónicos, garantizando así la optimización en los costos de operación y mantenimiento marca OSRAM Voltaje de operación de los luminarias será de 1f, 2h, 277v, 3. Especificaciones Norma Oficial (Utilización).
Mexicana
NOM-001-SEDE-2005.
Instalaciones
Eléctricas
Las Normas del Sector Salud y de La Sociedad Mexicana de Iluminación, respetando la NOM-007-ENER-2001. 2.1.7. Receptáculos (os). 1. Características Los receptáculos serán de 1Fase, 2Hilos +T.F.+T.F.A. 127 VCA, 15A y se instalará un receptáculo de tensión en emergencia por cada salida de equipo especial electrónico que lo requiera. Cada equipo electrónico contará con un equipo No Break individual Se indica que los Receptáculos son especiales ya sea en tensiones y fases no convencionales, sistemas aislados etc. Se proyectarán los receptáculos de Servicio de limpieza o servicio general estratégicamente ubicados para brindar la funcionalidad requerida para este inmueble. 2. Equipo Principal Receptáculo Grado Industrial doble polarizado con circuito interruptor de falla a tierra, con orificios para alambrado que acepta conductores de sección transversal igual a calibre No. 10 AWG. (solo áreas húmedas)
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Receptáculo Grado Industrial doble polarizado de uso especial, color naranja para voltaje regulado con tierra aislada, con orificios para alambrado que acepta conductores de sección transversal igual a calibre No. 10 AWG. Receptáculo Grado Industrial doble polarizado de uso general, con orificios para alambrado que acepta conductores de sección transversal igual a calibre No. 10 AWG. Receptáculo Grado Industrial sencillo polarizado para salidas especiales de más de 20 A. fases y voltajes según la salida. 3. Especificaciones Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. (Utilización). 2.1.8. Sistema de Fuerza Ininterrumpida de Energía (UPS)
Instalaciones
Eléctricas
1. Características Este sistema de fuerza ininterrumpida de energía (UPS) servirá de respaldo para los sistemas de automatización, detección de humo, cámaras de CCTV y control de , de las áreas comunes del inmueble. A través de un UPS de 8 KVA, 2f, 2h, 220v salida de 208.120v 2. Equipo Principal Sistema de energía ininterrumpible de 100 KVA tipo modular para los sistemas de site , IDF`S y RDA con un UPS para 15 minutos de respaldo trabajando en ON LINE con by estático que permita dar mantenimiento al UPS, cuando este tenga mantenimiento o este fuera de servicio, con entrada de 208-120v. 3F, 4H, salida de 208-120 3F, 4H. La alimentación a la carga será a través de un PDU con switch estático, transformador de aislamiento y centro de carga y distribución Sistema de energía ininterrumpible de 10 KVA tipo modular para los sistemas de monitoreo, CCTV, sistema de ahorro de energía con un UPS para 15 minutos de respaldo trabajando en ON LINE con by estático interno que permita dar mantenimiento al UPS, cuando este tenga mantenimiento o este fuera de servicio, con entrada de 208-120v. 3F, 4H, salida de 208-120 3F, 4H. La alimentación a la carga será a través de un tablero de distribución montaje en muro. Sistema de energía ininterrumpible a través de dos equipos de 150 KVA tipo modular para los sistemas alumbrado y os del canal judicial, con dos UPS para 15 minutos de respaldo trabajando en ON LINE con by estático interno que permita dar mantenimiento al UPS, cuando este tenga mantenimiento o este fuera de servicio, con entrada de 208-120v. 3F, 4H, Suprema Corte de Justicia De La Nación
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salida de 208-120 3F, 4H. La alimentación a la carga será de la amanera siguiente: A).- Un UPS de 150 KVA para un tablero que alimente todo el foro en 3F, 4H, 208-120v. B).- Una UPS de 150 KVA para alimentar a un tablero general regulado TGR01, el cual a vez alimentar a los tableros de “cabina”, “ACE1N1”, “U. MOVILES”, “R1N1” y “AEV” correspondientes al canal judicial. 3. Especificaciones Norma Oficial (Utilización).
Mexicana
NOM-001-SEDE-2005.
Instalaciones
Eléctricas
2.1.9. distribución de energía a través de tableros de distribución montaje en muro en gabinete NEMA I para alumbrado y os en sistema normal y emergencia en 3F, 4H, 220-127V ubicados estratégicamente en closet eléctricos en cada nivel. 2.1.10. distribución de energía a través de tableros de distribución montaje en muro en gabinete NEMA I para aire acondicionado en sistema normal y emergencia en 3F, 3H, 220V ubicados estratégicamente en closet eléctricos en primer nivel para alimentar a equipos de planta baja, 1º nivel y azotea. 2.1.11. Protección contra descargas Eléctricas. 1. Características Este sistema consiste en un Sistema de Pararrayos de tipo Punta autocebada, el cual protegerá al edificio y a las personas que lo habitan de las descargas atmosféricas. En la punta captará toda esa energía y la trasladará por medio de cable de cobre desnudo de 28 hilos especial para este sistema y las inducirá a unas varillas de cobre copperweld y las expandirá en el subsuelo. 2. Equipo Principal Punta autocebada. Cabeza captadora. Estimulador piezoeléctrico. Conexión cable. Suprema Corte de Justicia De La Nación
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Cable espiral trenzado de 28 hilos de cobre semiduro. Varillas de cobre copperweld. Desconectador de prueba. Contador de descargas. Mástil de sujeción. rios y herrajes. 3. Especificaciones Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. Instalaciones Eléctricas (Utilización).
Cálculo de la redes de tierras CALCULO DE LA RESISTENCIAS DE TIERRA PARA SISTEMA DE VOZ Y DATOS, Y TIERRA DEL SISTEMA REGULADO Para realizar el cálculo de la red de tierras primeramente se debe efectuar la medición de la resistencia del terreno. Como no se tiene en este momento el valor dado que en el nivel donde se pretende instalar la red, no es factible de medir, sin embargo para efecto de cálculo se tomara un valor conservador de 50 ohms-metro, pero se tendrán que realizar la mediciones correspondientes en el terreno y a la malla una vez que se haya realizado la instalación de la misma .la resistencia máxima para este sistema según art 92125 b) de la NOM-001 debe ser de 10 ohms. Por otro lado el valor de contribución de corto circuito proporcionado por CFE en el punto de acometida fue de 300MVA`s por lo tanto, el cálculo será: El valor resistividad del terreno no fue proporcionado en su oportunidad por la Suprema Corte de Justicia de la Nación.
I 3E
S 300000kVA 7.53kA 3 Ef 3 23kV
Para un sistema conectado en Delta-Estrella, la corriente de falla o tierra dada es de: 4.347kas Por lo tanto para calcular la red se tienen los siguientes datos: Corriente de falla a tierra Ift = 4.347 kA Duración de la falla por CFE= 0.5 seg.
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Resistividad a) Del terreno e = 50 Ω – mt b) De la Superficie s = 1000 Ω – mt Profundidad de la red bajo la subestación h = -0.60m
PARA LA RED DE TIERRAS DE VOZ Y DATOS Y SISTEMA REGULADO TENEMOS: Área de la red A = 142.5m² Longitud de conductor enterrado incluyendo varillas L = 150m Determinación de la sección mínima del conductor para evitar la fusión. Sin embargo de acuerdo a las normas el calibre mínimo a utilizar en el conductor será cable 4/0 A.W.G. de cobre semiduro. Se toma en consideración el radio de un circulo cuya superficie sea igual a la superficie Total encerrada en la red.
r
A
m
Si, A = 117 m² Entonces
r
142 .5 6.7349 m 3.1416
Para el cálculo de la resistencia de la red. Se aplica la formula siguiente:
R
e e 4r L
R
50 50 2.1893 4(6.7349 ) 150
Cálculo del máximo potencial de la red en caso de falla:
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E = I red R (Volts) E = 7530 (2.1893) =16,484 Volts Que es el valor entre la red de tierras y el valor “O” potencial. Cálculo del potencial de paso en el piso adyacente a la red.
Epasodesup erficie Ks Kixe
Ired L
Donde E ps = E paso cuando esta
=
Potencial entre los
pies
de una persona al dar un paso
Circulando la corriente máxima de falla de la red hacia la tierra. Ks = Coeficiente que considera a que profundidad está enterrada la red (en metros) y el No. De conductores transversales de la red (n )
Ks
11 1 1 1 2h D h 2 D 3D
h
= Profundidad de enterramiento de la red.
D numero
= Separación de los N conductores paralelos en una dirección incluyendo
el
De términos dentro del paréntesis es igual a n.
1 1 1 1 1 1 3.1416 2(0.6) 3.0 0.6 2(3.0) 3(3.0) 4(3.0) Ks 0.3183 0.8333 0.277 0.166 0.111 0.083 Ks 0.4679 7530 E´ ps Epasosde sup erficie 0.4679 1.51 x50 1773 .387 V 150 Ks
Que es el voltaje entre los pies sobre el piso, por lo tanto de las fórmulas anteriores se obtuvo
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Un voltaje de superficie Eps = 2,128.06 que representa el valor que puede resistir el cuerpo humano, por lo que : 1,773. 4 < 27,454V. Cálculo del potencial entre piso y elemento conectado a tierra. Si la longitud del cable usado es igual o mayor que la longitud de malla calculada, se considera que el voltaje entre el piso y el punto tocado con la mano está dentro de los limites aceptados. Para que la red diseñada sea considerada como segura se deberá cumplir con lo siguiente:
Km Ki e Ired t 0.25 s 165 L 0.112 1.51 50 7530 0.5 0.25 (1000 ) 50 .16 165 150 Entonces la red si es segura
Cálculo de la redes de tierras Para realizar el cálculo de la red de tierras primeramente se debe efectuar la medición de la resistencia del terreno. Como no se tiene en este momento el valor dado que en el nivel donde se pretende instalar la red, no es factible de medir, sin embargo para efecto de cálculo se tomara un valor conservador de 50 ohms-metro, pero se tendrán que realizar la mediciones correspondientes en el terreno y a la malla una vez que se haya realizado la instalación de la misma .la resistencia máxima para este sistema según art 92125 b) de la NOM-001 debe ser de 10 ohms. Por otro lado el valor de contribución de corto circuito proporcionado por CFE en el punto de acometida fue de 300MVA`s por lo tanto, el cálculo será: El valor resistividad del terreno no fue proporcionado en su oportunidad por la Suprema Corte de Justicia de la Nación.
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I 3E
S 300000kVA 7.53kA 3 Ef 3 23kV
Para un sistema conectado en Delta-Estrella, la corriente de falla o tierra dada es de: 4.347kas Por lo tanto para calcular la red se tienen los siguientes datos: Corriente de falla a tierra Ift = 4.347 kA Duración de la falla por CFE= 0.5 seg. Resistividad a)
Del terreno e = 50 Ω – mt b) De la Superficie s = 1000 Ω – mt Profundidad de la red bajo la subestación h = -0.60m Área de la red A = 132m² Longitud de conductor enterrado incluyendo varillas L = 203m Determinación de la sección mínima del conductor para evitar la fusión.
Área en cm cm / A
Duración de la Falla en seg. 3
40
Conexiones Soldables 50
4
14
20
24
1
7
10
12
0.5
5
6.5
8.5
Cable
Conexiones Mecánicas 65
Para el caso que nos ocupa las conexiones son soldables, por lo tanto la constante CM/A = 6.5 con un tiempo de falla de 0.5 seg. De acuerdo con el conductor viendo la tabla de Ordendock, es el calibre mínimo del conductor y es:
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Ift = 4.347kA CM / A = 6.5 Luego:
S = Ig x CM/A S = 4347 X 6.5 = 28260.86 CM Imm² = 2,000 CM.
mm 2
28260.86 14.13 2000
Por lo tanto, la superficie calculada correspondiendo a un calibre 4 A.W.G., pero por norma el calibre mínimo permitido es 4/0. Verificación: La corriente eficaz que fluirá de la red en conjunto hacia la tierra, será afectada por los factores de decremento D y el factor de crecimiento del sistema. Ired
=
Fd x Fc x Ift en amperes simétricos donde:
Factor de crecimiento del sistema = 1.0 Factor de decremento = 1.0 Este último se obtiene de la siguiente tabla:
Duración de la falla Ciclos 60 Hz.
Tiempo Seg.
30 ó más
0.5
1.0
15
0.25
1.0
6
0.1
1.25
0.5
0.008
1.65
Factor de decremento
Por lo tanto: I red = 1.0 x 1.0 x 7530 kA= 7530kA. La sección del conductor que debe soportar la I red durante 0.5 seg. Se obtiene de la formula siguiente:
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S
I red tm ta log 1 234 ta 33T
Dónde: Ired Tm Ta T
S
mm 2
= = = =
8.53 kA 1083º (Temperatura de fusión del cobre y / o soldadura Cadwell) 20º (Temp. Terreno natural) 0.5 Seg. (Duración de la falla)
7530 1083º C 20º C log 1 234 20º C 33 0.5seg
7530 7530 36184.53CM log(5.185) 0.2081 16.5
36184.53 18.09 2000
Que corresponde a un calibre No. 4 A.W.G. Sin embargo de acuerdo a las normas el calibre mínimo a utilizar en el conductor será cable 4/0 A.W.G. de cobre semiduro. El diámetro de este conductor es de:
d
4A
4 107 0.01167 m 3.1416
Determinación de la longitud del conductor. De acuerdo a la configuración en el plano se tiene la siguiente Longitud. Conductor Longitudinal = Conductor Transversal = Longitud de varillas = Suprema Corte de Justicia De La Nación
88.00 97.00 18.00 Página 54
Total ........... ...
203.00
Por otro lado se tiene que calcular la longitud para verificar que esta sea menor o igual a la distribución hecha en el plano y así poder afirmar que la longitud de la red es: Segura. De la formula se tiene:
L
km ki e Ired t 116 0.17s
Dónde: L = Longitud total del conductor incluyendo varillas
Km
1 D2 1 3 ln ln 2 16 hd 4
Ki Factor de corrección por irregularidades. Toma en cuenta la distribución irregular del flujo de corriente de Tierra. Los factores sugeridos por Walter Kork son Ki = 0.65 + 0.172n
1
1
1 2
2 3 2
3 4 5
n= 2 Ki = 1.0
n = 3 n= 4 Ki = 1.16 Ki=1.33
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n=5 Ki = 1.51
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D= h= d= n=
Separación entre conductores de la malla en (m) Profundidad de la red en (m) Diámetro del conductor elegido y que forma la malla Número de conductores paralelos en una dirección
Por lo tanto: Ki = 0.65 + 0.172 ( 5 ) = 1.51 Entonces
Km
1 3.2 2 1 3 5 ln ln 2(3.1416 ) 16 (0.007 ) (3.1416 ) 4 6
7 8
Km= 0.717-0.605=0.112 Sustituyendo los valores en la fórmula para determinar la longitud se:
L
0.112 1.51 50 7530 x0.71 158 .07 m 116 0.17 (1000 )
La longitud obtenida es menor a la configuración de la malla, entonces 158<203 por lo tanto la configuración cumple con el valor de normas Tensiones tolerables en el cuerpo:
E´P E´ pasodelterreno
116 0.17 e 116 0.17 (50 ) 176 .07V t 0.5
E´P E´ pasode superficie
E´P E´ pasodeo
116 0.17 e 116 0.17 (1000 ) 404 .46V t 0.5
116 0.17 e 116 0.7(50 ) 213 .54V t 0.5
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E´P E´ pasodela sup erficie
116 0.7 e 116 0.7(1000 ) 1153 .9V t 0.5
Cálculo de la resistencia de la red de tierras. Se toma en consideración el radio de un circulo cuya superficie sea igual a la superficie Total encerrada en la red.
r
A
m
Si, A = 132 m² Entonces
r
132 6.48 m 3.1416
Para el cálculo de la resistencia de la red. Se aplica la formula siguiente:
R
e e 4r L
R
50 50 2.1753 4(6.48 ) 203
Cálculo del máximo potencial de la red en caso de falla: E = I red R (Volts) E = 7,530 (2.1753) = 16,380 Volts Que es el valor entre la red de tierras y el valor “O” potencial. Suprema Corte de Justicia De La Nación
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Cálculo del potencial de paso en el piso adyacente a la red.
Epasodesup erficie Ks Kixe
Ired L
Donde E ps = E paso cuando esta
=
Potencial entre los
pies
de una persona al dar un paso
Circulando la corriente máxima de falla de la red hacia la tierra. Ks = Coeficiente que considera a que profundidad está enterrada la red (en metros) y el No. De conductores transversales de la red (n )
Ks
11 1 1 1 2h D h 2 D 3D
h
= Profundidad de enterramiento de la red.
D numero
= Separación de los N conductores paralelos en una dirección incluyendo
el
De términos dentro del paréntesis es igual a n.
Ks
1 1 1 1 1 1 3.1416 2(0.6) 3.0 0.6 2(3.0) 3(3.0) 4(3.0)
Ks 0.3183 0.8333 0.277 0.166 0.111 0.083
Ks 0.4679 7530 E´ ps Epasosde sup erficie 0.4679 1.51 x50 1310 .39 v 203 Que es el voltaje entre los pies sobre el piso, por lo tanto de las fórmulas anteriores se obtuvo Un voltaje de superficie Eps = 1051.41 que representa el valor que puede resistir el cuerpo humano, por lo que : Suprema Corte de Justicia De La Nación
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1,310.39 < 16,380V. Cálculo del potencial entre piso y elemento conectado a tierra. Si la longitud del cable usado es igual o mayor que la longitud de malla calculada, se considera que el voltaje entre el piso y el punto tocado con la mano está dentro de los limites aceptados. Para que la red diseñada sea considerada como segura se deberá cumplir con lo siguiente:
Km Ki e Ired t 0.25 s 165 L 0.112 1.51 50 7530 0.5 0.25 (1000 ) 28 .20 165 203 Por lo tanto la red si es segura
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