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CÁLCULO DE INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN CON CYPELEC.GENERACIÓN DE LA MEMORIATÉCNICA DE DISEÑO.
CAROLA GÓ[email protected]
Contenido
CAPÍTULO 1. CONCEPTOS PREVIOS.1.1 Definición de Instalación eléctrica.1.2 Tensiones de suministro o alimentación.1.3 Caída de tensión por reglamento.1.4 Cálculos eléctricos básicos.
CAPÍTULO 2. COMPROBACIONES REALIZADAS POR EL PROGRAMA.2.1 Comprobaciones realizadas en CGP / LGA.2.2 Comprobaciones en centralizaciones / derivaciones individuales.2.3 Circuitos interiores. Viviendas.2.4 Circuitos interiores. Instalaciones interiores.
CAPÍTULO 3. DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA.3.1 Plantillas.3.2 Ventana Principal.
CAPÍTULO 4. MANEJO DEL PROGRAMA.4.1 Datos necesarios.4.2 Creación de obra nueva.4.3 Datos Generales.4.4 Puesta a Tierra.4.5 Plantas.4.6 Información para listados.4.7 Elección de materiales.4.8 Definición inicial del esquema.4.9 Dimensionado y comprobación.4.10 Planos y listados.
CAPÍTULO 5. EJEMPLOS PRÁCTICOS.5.1 Vivienda. Con asistente.5.2 Local. Sin asistente.
CONCEPTOSPREVIOS.
Definición de Instalación Eléctrica.
La instalación eléctrica para baja tensión se define como el conjunto de aparatos y circuitos asociados en previsión de un fin particular: producción, conversión, transformación, transmisión, distribución o utilización de energía eléctrica, cuyas tensiones nominales sean iguales o inferiores a 1.000 voltios en c.a. y 1.500 voltios en c.c.
Tensiones de suministro o alimentación.
Las tensiones de suministro dependen de la franja a la que se distribuye.
La distribución de energía eléctrica se realiza en trifásica (400V) y, en ocasiones, en monofásica (230V).
Caída de Tensión por Reglamento.
Líneas Generales de Alimentación.
Derivaciones Individuales.
LGA
Un solo usuario No existe
Contadores concentrados 0.5%
Centralización parcial de contadores 1%
DI
Un solo usuario 1.5%
Contadores concentrados 1%
Centralización parcial de contadores 0.5%
Caída de Tensión por Reglamento.
Instalaciones Interiores en Viviendas.
Instalaciones Interiores Generales.
Viviendas Cualquier Circuito Interior 3%
Alumbrado 3%
Otros usos 5%
Instalaciones Interiores Industriales.
(Alimentadas directamente en Alta Tensión mediante un transformador de distribución propio.)
Alumbrado 4,5%
Otros usos 6,5%
Caída de Tensión por Reglamento.
Según ITC-BT-19: El valor de la caída de tensión podrá compensarse entre la de la instalación interior y la de las derivaciones individuales, de forma que la caída de tensión total sea inferior a la suma de los valores límites especificados para ambas, según el tipo de esquema utilizado.
Por ejemplo, una vivienda unifamiliar aislada, es un único suministro, su caída de tensión acumulada será del 4,5%, por tanto la DI podría tener una caída de tensión del 2% y ninguno de los circuitos aguas abajo podría superar el 2,5%
Cálculos eléctricos básicos.
Los conductores deben, por una parte, soportar la intensidad que circula por ellos y no provocar una caída de tensión excesiva según se marca en las diferentes instrucciones del REBT, y por otra ser la elección más rentable económicamente hablando para lo cual se hará necesario determinar para cada parte de la instalación la sección económica del conductor, atendiendo a la caída máxima de tensión reglamentaria, a la intensidad máxima admisible y a la intensidad de cortocircuito resultante.
Intensidad.
Cálculos eléctricos básicos.
Caída de Tensión.
Cálculos eléctricos básicos.
Cálculo del cortocircuito.Los cortocircuitos pueden ser de diversa índole:
• Cortocircuito tripolar, en el que las 3 fases se ponen en contacto simultáneamente y la tensión entre ellas pasa a ser 0. Es el caso de mayores corrientes de cortocircuito en una instalación trifásica.
• Cortocircuito bipolar, entre dos fases, que tiene el inconveniente de ser asimétrico y su estudio más complejo. Las corrientes que producen son similares a las producidas por un cortocircuito tripolar.
• Cortocircuito fase - neutro, que suele ser el más habitual, comporta intensidades menores que los anteriores.
Cualquiera de estos cortocircuitos puede ocurrir en una instalación. Hay que determinar cuáles y en qué lugares son más perjudiciales.
• Cortocircuito trifásico en cabecera de línea, que provoca las intensidades de cortocircuito más altas, primero por ser trifásico y segundo porque la impedancia abarcada es la menor (menor longitud de línea). Este es el mayor cortocircuito que va a sufrir nuestra línea. Supone que el cortocircuito se produce en un punto justo por debajo de las protecciones, al inicio de la línea.
• Cortocircuito fase - neutro a pie de línea, que provoca las intensidades más bajas, ya que cuenta con la mayor impedancia abarcada y es el tipo de cortocircuito más ‘suave’. Supone que el cortocircuito se produce en un punto justo por encima de las siguientes protecciones o justo por encima de la carga. De esta forma se contempla toda la longitud de la línea que se está analizando
Cálculos eléctricos básicos.
Cálculo del cortocircuito.
siendo
• ICC Intensidad de cortocircuito máxima en el punto considerado
• U Tensión de alimentación fase-neutro (230V)
• R Resistencia del conductor de fase entre el punto considerado y la alimentación.
Normalmente el valor de R deberá tener en cuenta la suma de las resistencias de los conductores entre la CGP y el punto considerado de cálculo que suele ser el cuadro general de la vivienda. Para el cálculo de R se considerará que los conductores se encuentran a una temperatura de 20ºC para obtener así el máximo valor de ICC.
Generalmente R=RDI+RLGA donde RDI=ρ·LDI/SDI y RLGA=ρ·LLGA/SLGA
R
UI cc
·8.0
Como simplificación del proceso de cálculo podemos utilizar la fórmula:
Cálculos eléctricos básicos.
Cálculo del cortocircuito.
Para que la línea quede protegida a sobrecarga, la protección debe cumplir simultáneamente las siguientes condiciones:
Iuso <= In <= Iz cable
Itc <= 1.45 x Iz cable
Estando presentadas en la tabla de comprobaciones de la siguiente manera:
Iuso = Intensidad de uso prevista en el circuito.
In = Intensidad nominal del fusible o magnetotérmico.
Iz = Intensidad admisible del conductor o del cable.
Itc = Intensidad disparo del dispositivo a tiempo convencional.
Cálculo de la sobrecarga.
Cálculos eléctricos básicos.
Cálculo del cortocircuito.
Para que la línea quede protegida a cortocircuito, el poder de corte de la protección debe ser mayor al valor de la intensidad máxima de cortocircuito:
Icu >= Icc máx
Además, la protección debe ser capaz de disparar en un tiempo menor al tiempo que tardan los aislamientos del conductor en dañarse por la elevación de la temperatura. Esto debe suceder tanto en el caso del cortocircuito máximo, como en el caso del cortocircuito mínimo:
Para Icc máx: Tp CC máx < Tcable CC máx
Para Icc mín: Tp CC mín < Tcable CC mín
Estando presentadas en la tabla de comprobaciones de la siguiente manera:
Icu = Intensidad de corte último del dispositivo.
Ics = Intensidad de corte en servicio. Se recomienda que supere la Icc en protecciones instaladas en acometida del circuito.
Tp = Tiempo de disparo del dispositivo a la intensidad de cortocircuito.
Tcable = Valor de tiempo admisible para los aislamientos del cable a la intensidad de cortocircuito.
Cálculo de cortocircuito.
COMPROBACIONESREALIZADAS POR EL PROGRAMA.
Comprobaciones en CGP / LGA
Sólo hay una protección fusible.
Intensidad máxima. Cálculo a calentamiento en régimen permanente.
Caída de tensión.
Sección normalizada.
Los conductores serán de cobre o aluminio.
Debe tener neutro.
Sección mínima de neutro – en líneas con neutro.
El fusible debe ser tipo gL/gG
El calibre del fusible está normalizado.
Tensión de uso válida.
Poder de corte suficiente.
Calibre de la protección adecuado al uso.
Calibre de la protección adecuado a la sección del cable.
Protección del cable contra sobrecargas.
Protección del cable contra cortocircuitos
Comprobaciones en Centralizaciones / DI
Interruptor general de maniobra.
Sólo hay una protección fusible.
Intensidad máxima – cálculo a calentamiento en régimen permanente.
Caída de tensión.
Sección normalizada.
Los conductores serán de cobre.
Sección mínima de neutro – en líneas con neutro.
El fusible debe ser tipo gL/gG
El calibre del fusible está normalizado.
Tensión de uso válida.
Poder de corte suficiente.
Interruptor de control de potencia.
Protección contra sobreintensidad en el esquema.
Circuitos interiores – viviendas.
Intensidad máxima – cálculo a calentamiento en régimen permanente.
Caída de tensión.
Sección normalizada.
Los conductores serán de cobre.
Sección mínima de neutro – en líneas con neutro.
El fusible debe ser tipo gL/gG
El calibre del fusible está normalizado.
Tensión de uso válida.
Poder de corte suficiente.
Interruptor de control de potencia.
Protección contra sobreintensidad en el esquema
El calibre del magnetotérmico está normalizado.
El calibre del diferencial es de un valor comercial
Circuitos interiores – Instalaciones Generales.
Intensidad máxima – cálculo a calentamiento en régimen permanente.
Caída de tensión.
Sección normalizada.
Sección mínima de neutro – en líneas con neutro.
El fusible debe ser tipo gL/gG
El calibre del fusible está normalizado.
Tensión de uso válida.
Interruptor de control de potencia.
Protección contra sobreintensidad en el esquema
El calibre del magnetotérmico está normalizado.
El calibre del diferencial es de un valor comercial
Poder de servicio es 100% poder de corte último. Recomendación opcional.
Protecciones de sobreintensidad regulables.
Los interruptores automáticos comerciales con relés de disparo magnético y térmico que siguen la norma UNE 60947-2, tienen la posibilidad de usar relés de disparo regulables. El programa muestra al final de la lista de comprobaciones, como información adicional, los puntos de regulación en que ha quedado cada interruptor automático para cumplir las exigencias de sobrecarga y cortocircuito.
En el caso de la regulación para la zona de cortocircuito, se ha dado la posibilidad de regular de diferentes maneras para intentar abarcar cualquier relé comercial que tenga esta prestación:
• Regulando entre 2 valores de intensidad.
• Regulando entre 2 factores multiplicadores de la intensidad nominal.
• Regulando entre 2 factores multiplicadores de Ir de la sobrecarga, que a su vez puede ser regulable.
• Regulando con 1 factor multiplicador de Ir. Ésta a su vez se regula en sobrecarga, y hace desplazarse la curva del cortocircuito.
También hay maneras distintas de establecer regulaciones a los magnetotérmicos con temporización en el cortocircuito (categoría B), temporización fija e intensidad de corta duración admisible (Icw) regulable, viceversa, las dos regulables...
La regulación aplicada en todos los casos se realiza escalonadamente (en fracciones de 0.05 unidades) para simular valores reales de regulación que el usuario pueda reproducir en sus aparatos de protección.
Se evita dar como resultado válido, por ejemplo, para una línea que soporta 36 A y por la que circulan 35.7 A que estará protegida con un aparato regulado a 35.9 A, esto sería un margen demasiado arriesgado. O que se debe regular a 7.98 veces la In; precisión probablemente difícil de alcanzar con los relés regulables usuales.Intensidad máxima – cálculo a calentamiento en régimen permanente.
Comprobaciones de la instalación de puesta a tierra.
Las consideraciones constructivas al no afectar eléctricamente, no son objeto de estas comprobaciones, aunque sí lo serán de la descripción de la instalación de puesta a tierra del proyecto.
Línea de enlace con tierra. Según la ITC BT 18 la línea de enlace con tierra (conductor de tierra) deberá tener una sección mínima de 25 mm2, si es de cobre o la sección equivalente en otro material.Debe tenerse en cuenta que si el enlace con tierra es realizado con un conductor desnudo enterrado, éste se considerará como parte del electrodo, y no le afectarán las condiciones de líneas de enlace, sino las de electrodo tipo conductor enterrado horizontal.
Resistencia de toma de tierra. Las comprobaciones de valor mínimo de la resistencia indicado por el reglamento dependen del tipo de instalación que se esté haciendo, destinado principalmente a viviendas (ITC BT 26) o instalación genérica (ITC BT 18) y del tipo de protección frente a contactos indirectos (ITC BT 24) tomada en la instalación.
Para esquemas tipo TT y IT:
Nota: el sistema de protección con dispositivos de corte por Idefecto está permitido en viviendas si la Inominal es < 6A.
NORMATIVAAPLICADA.
Normativa Aplicada.
• REBT 2002: Reglamento electrotécnico para baja tensión y sus instrucciones complementarias.
• UNE 20-460-90 Parte 4-43: Instalaciones eléctricas en edificios. Protección contra las sobreintensidades.
• UNE 20-434-90: Sistema de designación de cables.
• UNE 20-435-90 Parte 2: Cables de transporte de energía aislados con dieléctricos secos extruidos para tensiones de 1 a 30 kV.
• EN-IEC 60 269-1 (UNE): Fusibles de baja tensión.
• EN 60 898 (UNE - NP): Interruptores automáticos para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra sobreintensidades.
• EN-IEC 60 947-2:1996 (UNE-NP): Aparamenta de baja tensión. Interruptores automáticos.
• EN-IEC 60 947-2:1996 (UNE-NP) Anexo B: Interruptores automáticos con protección incorporada por intensidad diferencial residual.
• UNE 20-460-90 Parte 5-54: Instalaciones eléctricas en edificios. Puesta a tierra y conductores de protección.
MUCHASGRACIAS.