Cálculo de secciones

¡ Hola de nuevo! Enlazando con el concepto de previsión de cargas, vamos a seguir con el cálculo de la sección mínima comercial de los cables que vamos a utilizar para la vivienda.

Necesitaremos la norma UNE, en concreto la NORMA UNE 20460-5-523 (por cuestiones de propiedad intelectual, colocaremos sólo el fragmento correspondiente al ejercicio que resolveremos).
Además necesitaremos las REBT ITC BT-14, BT-15 y BT-19.

Lo primero que haremos es examinar los datos que nos dan y aplicar la siguiente secuencia:

Una vez obtenida la rama de la intensidad, aplicaremos la norma UNE 20460-5-523 para dilucidar la sección correspondiente Sb y, una vez que tengamos ambas secciones, escogeremos la más grande entre Sa y Sb y hallaremos las secciones de fase, neutro y tierra. Es importante tener en cuenta que en un cable monofásico la sección de tierra será la misma que la de neutro. Para el neutro aplicaremos la REBT ITC BT-19. En el caso de que sea un cable trifásico (como por ejemplo la Linea General de Alimentación o LGA), si aplicamos la ITC BT-14, tendremos que el cable neutro será la mitad del de fase y que la sección de tierra se obtendrá igual que en el cable monofásico.

Vamos a hacer un ejemplo práctico:

* Cálcula la sección mínima comercial de la siguiente LGA.

Los datos del cable son los siguientes:

• L= 23m.
• Cu, unipolar.
• 230V/400
• Tubo enterrado
• RZ1 a 0,6/1kV
• cosφ=0,9
• rtt= 2,5Kxm/W
• P=120618,75w

Primero hallamos la S por CDT máxima admisible:

S= (PxL) / (γxexU) = 120618,75 w44x2x400V = 78.81mm2 = Sa

Ahora hallamos el cálculo de la S por I máxima admisible:

S=P / (√3xcosφxU) = 120618,75W√3x0,9x400 = 193,44A

Buscamos la referencia del cable que viene en la tabla 5 de la página 105 de la UNE y nos dice que es D.

Ahora buscamos el aislamiento del cable (R) en la tabla 6 de la página 6 de la UNE y nos dice que es XLPE3.

Por último, aplicamos la tabla 11 de la página 111 para averiguar la sección con lo que tenemos que Sb: 95mm2.

Ahora toca coger el valor de sección más alto, en este caso, Sb: 95mm2. Comprobamos que llegue al mínimo establecido por al ITC-BT14(apartado 3, es de 10mm2) y este será el valor de la sección del cable de fase.

Por último aplicamos la ITC-BT14, otra vez, para hallar la sección del neutro y la ITC-BT19 para la sección de tierra además del diámetro exterior de los tubos y obtenemos que:

Sneutro: 50mm2.

Stierra: 50mm2( fase/2 y un valor válido en la tabla 11 de la página 111).

Diámetro exterior de los tubos: 140mm.

¡ Espero que os hayamos ayudado!

Previsión de cargas

En este segundo reto, hemos estado aprendiendo los cálculos necesarios para poder realizar la instalación eléctrica de distintas superficies (locales, garajes, edificios de viviendas...). Por ello hoy vamos a abordar el conceptos de previsión de cargas. Todo este tema viene recogido en la REBT ITC-BT10.

La previsión de cargas es el cálculo mediante el cuál vamos a saber la carga (potencia) de la superficie a cablear. Para hacerlo, nos valdremos de las siguientes fórmulas :

• Previsión de cargas para un edificio de viviendas:

* La fórmula general a aplicar es la siguiente:

P = Pv + Psg + Pl + Pg

P: potencia total del edificio.

Pv: potencia total de viviendas.

Psg: potencia total de servicios generales.

Pl: potencia total de locales comerciales y oficinas.

Pg: potencia total de garajes.

En el caso de las viviendas, es importante distinguir que existen dos tipos en función de su grado de electrificación. Por una parte, tenemos las de electrificación básica que nos ofrecen coberturas primarias sin necesidad de obras posteriores y es aplicable a toda vivienda cuya superficie sea menor de 160m2 y será de 5750w. Por otra, están las de electrificación elevada que nos ofrecen una previsión para una vivienda que consta de calefacción eléctrica, aire acondicionado, domótica o, simplemente, es mayor de 160m2 y es de 9200w.

* Si las viviendas constan del mismo grado de electrificación usaremos la siguiente fórmula:

Pv = ((n x Pmax) / (n)) x Cs

Pv: potencia total de viviendas.
n: número de viviendas con el mismo grado de electrificación.
Pmax: potencia máxima prevista por vivienda (5750w o 9200w).
Cs: coeficiente de simultaneidad ( está en la ITC-BT10).

* Si las viviendas son de distinto grado de electrificación:

Pv = (((nB x PBmax) + (nE x PEmax)) / (nB + nE) ) x Cs

Pv: potencia total de las viviendas.
nB: número de viviendas con grado de electrificación básico.
nE: número de viviendas con grado de electrificación elevado.
PBmáx: potencia máxima prevista por vivienda con g.e. básico (5750w).
PEmáx: potencia máxima prevista por vivienda con g.e. elevado (9200w).
Cs: coeficiente de simultaneidad.

* Si el edificio tiene alguna vivienda con tarifa ahorro aplicaremos la siguiente fórmula:

Pv = n x Pmáx

Pv: potencia total de las viviendas.
n: número de viviendas con tarifa ahorro.
Pmáx: potencia máxima prevista para la vivienda (5750w o 9200w).

Como podéis observar, en este caso, el coeficiente de simultaneidad (Cs) no se aplica. Además a la hora de sumar las potencias de el edificio, en caso de que tengamos viviendas sin ninguna tarifa ahorro y viviendas que sí disponen de ella, lo que tendremos que hacer será sumar su Pv por separado:

Pv= P viviendas sin tarifa ahorro + P viviendas con tarifa ahorro.

* Para hallar la potencia total de los servicios generales:

Psg= P1 + P2 + P3 + P4 + P5

P1: potencia de los ascensores y aparatos elevadores (motores de elevación).
P2: centrales de calor y frío.
P3: grupos de presión (bombas de agua).
P4: alumbrado del portal, caja de escalera y espacios comunes.
P5: servicio eléctrico restante del edificio (p. ej. servicios de telecomunicaciones).

En este caso, no se aplica ningún factor de simultaneidad.

* Para hallar la potencia de locales comerciales y oficinas:

Pl = 100 x S
Po = 100 x S

Pl: potencia de locales comerciales.
Po: potencia de oficinas.
S: superficie (m2).

Es importante saber que se considerá un mínimo de 100w por m2 con un mínimo por local de 3450w a 230v, sin aplicar coeficiente de simultaneidad, esto es, aunque la potencia por fórmula nos salga de 3000 w, estamos obligados a realizar una instalación de 3450w.

* Para hallar la potencia total de los garajes:

Pg = 10 x S (ventilación natural).
Pg = 20 x S (ventilación forzada).

De la misma manera que hemos visto en el caso anterior, en ese, se considera un mínimo de 3450w a 230 V sin aplicar coeficiente de simultaneidad.


* Para hallar la potencia de edificios comerciales y edificios de oficinas:

Pec = 100 x S (edificios comerciales).
Peo = 100 x S (edificios de oficinas).

Nuevamente, se considerará un mínimo de 100w por m2 con un mínimo de 3450 w a 230 V sin aplicar coeficiente de simultaneidad.

* Para hallar la potencia de edificios destinados a una o varias industrias:

Pi =  125 x S

El mínimo, en este caso será de 125W por m2 con un mínimo de local de 10350w a 230v, sin aplicar coeficientes.

* Para hallar motores en general:

Pcálculo = 1,25 x Pnominal (para un sólo motor).
Pcálculo = 1,25 x Pnomila del mayor motor + Pdemás motores (varios motores).

Se aplica así porque se dimensionan para una intensidad del 125% de la intensidad a plena carga del motor. La potencia nominal, es la potencia de propio del motor, para lo que hay que tener en cuenta que 1 CV son 736 W.

* Para hallar motores de elevación:

Pcálculo = 1,3 x P nominal

Si tuviésemos 2 motores, el cálculo lo haríamos sumando la Pnominal de los motores y luego lo multiplicaríamos por 1,3. En este grupo además de los ascensores, entrarían las escaleras mecánicas, las cintas transportadoras, los puentes rodantes, los cabestrantes y los andamios eléctricos entre otros.

* Para hallar la potencia de las lámparas de descarga:

Pcálculo = 1,8 x Pnominal.

Este tipo de lámparas suelen ser aquellas que tienen algún gas en su interior como, por ejemplo, las fluorescentes. En sí la previsión se hace para transportar la carga que se da por los propios receptores a sus elementos asociados y a sus corrientes armónicas. En caso de tener otro tipo de lámparas, como por ejemplo, las incandescentes, la carga de éstas sería simplemente la Pnominal de ellas ( Pnominal de 4 lámparas incandescentes de 36 W = 4 x 36W).

* Para hallar la potencia de las instalaciones generadoras de baja tensión:

Pcálculo: 1,25 x Pmáx.

Esta fórmula se obtiene a partir de que sabemos que los cables de conexión con la red de distribución pública o con la instalación interior, deben estar dimensionados para una intensidad no inferior al 125% de la intensidad máxima del generador. Además, la caída de tensión (cdt) máxima entre el generador y el punto de conexión no puede ser superior al 1,5 % de la intensidad nominal.

Y, a modo de ejemplo, vamos a resolver un ejercicio.

1. Previsión de cargas mínima de un edificio de 8 viviendas de electrificación básica, 8 viviendas de electrificación elevada, 4 viviendas con calefacción de tarifa nocturna, un local comercial de 30m2 y un garaje con ventilación forzada de 40m2.

1) Sacamos la Pv de las viviendas sin tarifa ahorro:

Pv = (((nB x PBmax) + (nE x PEmax)) / (nB + nE) ) x Cs 

=> Pv = (((8x5750w) + (8 x 9200w)) / 16) x 12,5 =  93437,5W.

2) Sacamos la Pv de las viviendas con tarifa ahorro:

Pv = n x Pmáx  => Pv = 4 x 9200w = 36800w (si tiene calefación es de electrificación elevada).

3) Sacamos la Pl

Pl = 100 x S  => Pl = 100 x 30m2 = 3000W (no llega al mínimo, luego Pl es 3450W).

4) Sacamos la Pg:

Pg= 20 x S (ventilación forzada) => Pg =20 x 40m2 = 800 w (no llega al mínimo, luego Pg es 6450W).

5) Sumamos todas las potencias:

P = Pv + Psg + Pl + Pg => en este caso...  P= Pv + Pv ahorro + Pl + Pg
=>P = 93437,5W + 36800W + 3450W + 3450W = 137137,5W.


Esperamos que os haya servido para dilucidar algo más sobre las previsiones de cargas. ¡ Nos vemos en la próxima entrada!

Autocad

Teníamos que hacer un plano de una vivienda, para ello utilizamos el Autocad, es un programa que se utiliza bastante para realizar planos.
Este es el esquema que hemos hecho:

Practicas

Después de hacer ejercicios de corriente alterna hicimos un control y luego empezamos con las practicas en los paneles, hicimos 16 montajes de viviendas en los paneles.
Aquí os dejo unos ejemplos de montajes que hicimos:

Punto de luz en serie

Automático de escaleras a 3 hilos

Lámpara de vapor de mercurio

Comienzo del 2º Reto

Ya hemos comenzado con el segundo reto. Los primeros días nos hemos dedicado a resolver ejercicios de corriente alterna.

En este tipo de ejercicios entran en juego elementos como bobinas y condensadores conectados en serie o en paralelo, junto con una resistencia y la fuente de alimentación.

 Los primeros ejercicios eran sobre periodos de tiempo y frecuencias y para resolverlos hemos usado la siguiente formula: F (Frecuencia) = 1/T (Periodo) También hemos trabajado con el valor máximo y el valor eficaz, cuya fórmula para hayar uno u otro es la siguiente: Vef=Vmax/√2

 Una vez realizados esos ejercicios, pasamos a ejercicios más complejos donde entran en juego bobinas y condensadores.

Aquí un ejemplo de estos ejercicios:

Ejercicios de corriente continua

Hola, después de la prueba escrita de matemáticas hemos dado el siguiente paso que nos lleva al apartado de corriente continua, hemos realizado una serie de ejercicios sobre esta con diferentes puntos de vista.

Ejercicios en series y en paralelo, los cuales consistían en ir reduciendo paso a paso las resistencias para llegar a la total y sacar lo que pide el ejercicio, la formula principal de estos es la de la Ley de Ohm; R=V/I , V=RxI, I=V/R. Con estas tres formulas hemos estado trabajando con problemas con diferentes planteamientos, En algunos sacar la RT en otros la V , en otros la I e incluso algunos pedían todas estas. A medida que íbamos avanzando se iba complicando poco a poco, nos pedían sacar la potencia (P=VxI) (P=RxI2).

También trabajamos con la ley de Kirchhoff la cual consiste en: "La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en coulombios es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos. Por definición, un nodo es un punto de una red eléctrica en el cual convergen tres o más conductores. Esta primera ley confirma el principio de la conservación de las cargas eléctricas"

Trabajamos ejercicios con esta ley por Mallas y Nodos

Mallas: En un circuito eléctrico, una malla es un camino cerrado formado por elementos de circuitos

Nodos: En un circuito eléctrico, un nodo es un punto donde se cruzan dos o más elementos de circuitos, sea una fuente de voltaje o corriente, resistencias, capacitores, inductores, etc.

En estos dos tipos se trabaja también con la ley de Ohm 

Práctica de la ley de ohm

Hemos realizado un experimento para determinar la relación entre la intensidad, la tensión y la resistencia.
En este experimento vamos a utilizar una resistencia y cambiar el valor de la tensión para tener diferentes intensidades.
Hemos hecho el siguiente circuito:

Con la fuente de alimentación cambiamos el valor de la tensión, conectamos el amperímetro en serie entre la fuente de alimentación y la resistencia y nos indicará el valor de la intensidad que circula por el circuito, el voltímetro lo conectamos en paralelo en la resistencia y nos indicará el valor de la caída de tensión de la resistencia.
Después de realizar varios experimentos con diferentes tensiones sin cambiar la resistencia hemos obtenido diferentes intensidades.
El resultado fue, que al aumentar el valor de la tensión sin variar la resistencia la intensidad aumenta.