Proyecto Hospital de Sogamoso

1

LEVANTAMIENTO Y REPLANTEO DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN EL

HOSPITAL REGIONAL DE SOGAMOSO

REINALDO CÁRDENAS PINTO

Código 1106369

JOSÉ DANIEL FUQUEN VARGAS

Código 1105982

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA U.P.T.C.

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA FESAD.

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD

TUNJA

2005

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LEVANTAMIENTO Y REPLANTEO DEL SISTEMA ELÉCTRICO EN EL

HOSPITAL REGIONAL DE SOGAMOSO

REINALDO CÁRDENAS PINTO

Código 1106369

JOSÉ DANIEL FUQUEN VARGAS

Código 1105982

Trabajo presentado como requisito para optar el título de

Tecnólogo en Electricidad

Licenciado

PABLO ÁLVAREZ SÁNCHEZ

Director

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA U.P.T.C.

FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA FESAD.

TECNOLOGÍA EN ELECTRICIDAD

TUNJA

2005

3

Nota de aceptación

________________________ ________________________

________________________ ________________________ ________________________

________________________ ________________________

____________________________________________

Firma del presidente del Jurado

____________________________________________

Firma del jurado

____________________________________________ Firma del jurado

4

Este proyecto fue adoptado de forma técnica, principalmente con base en

el Reglamento Técnico Para Instalaciones Eléctricas y la NTC 2050 Código Eléctrico Colombiano, respecto al área específica que compete. Los

resultados son responsabilidad únicamente de los autores. La universidad

Pedagógica y Tecnológica de Colombia no es responsable en la exactitud de tales resultados.

5

A Dios todo poderoso, a mi esposa Amanda y a mis

hijos adorados Mafe y Manuel Alejandro.

Reinaldo

A mi familia, al esfuerzo propio y a mi Luz Mery.

Al padre eterno por la paz, la vida

y el amor en estos tiempos.

José Daniel

6

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 20

6 PRESENTACIÓN 21

7 JUSTIFICACIÓN 23

8 OBJETIVOS 25

8.1 OBJETIVO GENERAL 25

8.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 25

9 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 26

9.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 27

9.2 MARCO TEÓRICO 27 9.2.1 Aspectos de las protecciones eléctricas en baja tensión 27

9.2.1.1 Protecciones de líneas y cargas contra sobreintensidades 29

9.2.1.2 Protección contra sobrecargas 30

9.2.1.3 Protección contra cortocircuitos 30

9.2.1.4 Características de un sistema de protección 30 9.2.2 Características para el cálculo de sección de conductores 34

9.2.2.1 Capacidad de conducción de corriente 35

9.2.2.2 Caída de voltaje 35

9.2.2.3 Pérdidas por efecto Joule 37

7

9.2.2. 4 Calibre mínimo permitido 37

9.2.2.5 Distribución de la carga por circuitos 38

9.2.3 Transformadores de medida 39 9.2.3.1 Transformadores de corriente 39

9.2.3.2 Transformadores de tensión 42

9.2.4 Medición de la energía eléctrica 42

9.2.4.1 Medidor de energía activa 44 9.2.4.2 Medidor de energía reactiva 44

9.2.4.3 Medidores digitales mixtos 45

9.2.4.4 Analizadores de red 46

9.2.5 Potencia eléctrica 47

9.2.5.1 Clases de potencia. 47 9.2.5.1.1 Potencia nominal ó aparente PS 48

9.2.5.1.2 Potencia real ó efectiva P 48

9.2.5.1.3 Potencia reactiva PQ 48

9.2.5.2 Potencias en conexiones estrella triángulo 49 9.2.5.3 Potencias en sistemas monofásicos bifilares 50

9.2.6 Sistemas de emergencia 51

9.2.6.1 Capacidad del grupo electrógeno. 51

10 MARCO LEGAL 53 10.1 NTC 2050 CÓDIGO ELÉCTRICO COLOMBIANO CEC 2002 53

8

10.2 RETIE. REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS 54

10.3 RESOLUCIÓN CREG 070 DEL 98 55

10.4 REBT. REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN 56 10.5 NTIE (1981). NORMAS TÉCNICAS PARA INSTALACIONES

ELÉCTRICAS 56

10.6 REGLAMENTO PARA SUSCRIPTORES. EBSA 56 10.7 NORMATIVIDAD COMPLEMENTARIA NACIONAL 56

10.8 NORMATIVIDAD COMPLEMENTARIA INTERNACIONAL 57

10.8.1 NFPA 99 - 1996 (ANSI) 57

10.8.2 NFPA 101 - 1997 (ANSI) 57 11 LEVANTAMIENTO FÍSICO 58

11.1 PISO SÉPTIMO 58

11.2 PISO SEXTO 58

11.3 PISO QUINTO 58 11.4 PISO CUARTO 58

11.5 PISO TERCERO 58

11.6 PISO SEGUNDO 59

11.7 PISO PRIMERO 59

12 FORMULAS Y VARIABLES 60 12.1 CAÍDA DE TENSIÓN 60

12.2 DESBALANCEO DE FASES 61

12.3 POTENCIA TRIFÁSICA 61

9

12.4 POTENCIA MONOFÁSICA 61

12.5 CÁLCULO DE CONDUCTORES EN GENERAL 61 12.6 CALCULO DE CONDUCTORES PARA MOTORES 61

12.7 CÁLCULO DE CONDUCTORES PARA ASCENSORES 62

12.8 PROTECCIÓN TÉRMICA LOCAL 62

12.9 PROTECCIÓN MAGNÉTICA LOCAL 62 12.10 PROTECCIÓN TÉRMICA PRINCIPAL 62

12.11 PROTECCIÓN MAGNÉTICA PRINCIPAL 62

12.12 CARGA INSTALADA 63

12.13 CAPACIDAD INSTALADA 63 12.14 RÉGIMEN DE CARGA 63

12.15 FACTORES DE DEMANDA 63

12.16 FUSIBLE DE M.T. 64

12.17 FUSIBLE SECCIONADOR DE M.T. 64 12.18 RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN 64

12.19 CONDUCTOR ALIMENTADOR DE M.T. 64

13 DISEÑO METODOLÓGICO 65

13.1 TRABAJO DE CAMPO 66

13.2 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN 66 13.3 INTERPRETACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 67

14 CÁLCULOS 68

14.1 REQUERIMIENTOS GENERALES PARA TODA INSTALACIÓN 68

10

14.2 CÁLCULOS PARA MOTORES 69

14.2.1 Ejemplo 1 69 14.3 CÁLCULOS PARA CIRCUITOS DE CARGAS COMBINADAS 73

14.4 REQUERIMIENTOS GENERALES PARA CIRCUITOS MIXTOS 73

14.4.1 Ejemplo 1 74

14.5 CARGA INSTALADA 75 14.6 DIMENSIÓN DEL ALIMENTADOR Y DE LOS COMPONENTES

EN LA SUBESTACIÓN 76 14.6.1 Capacidad adecuada del transformador 76

14.6.2 Interruptor principal en B.T. 80

14.6.3 Fusible de m.t. 81

14.6.4 Fusible seccionador de m.t. 82

14.6.5 Conductor alimentador de m.t. 82 14.7 SISTEMA DE RESPALDO 82

14.8 CÁLCULO PARA EL DIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPO DE RESPALDO 83

14.8.1 Diversificación total de alumbrado 83

14.8.2 Diversificación Total de tomas 83

14.8.3 Diversificación total para el sistema de equipos 85

14.9 DIMENSIONAMIENTO FINAL DEL SISTEMA DE RESPALDO 86 14.10 CAPACIDAD DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN EN EL

EQUIPO DE RESPALDO PARA CADA RAMAL DEL SISTEMA ESENCIAL 87 14.10.1 Ramal Crítico 87

14.10.2 Ramal Vital 87

11

14.10.3 Sistema de equipos 88

14.11 CAPACIDAD Y DISTRIBUCIÓN PROPUESTA DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN AGUAS ARRIBA DEL

SISTEMA ESENCIAL 89 15 TABLAS 90

16 PLANOS Y CONVENCIONES 111

17 CANTIDADES DE OBRA 112

18 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES Y EQUIPOS 113 18.1 CONDUCTORES PARA B.T. 113

18.2 CONDUCTORES DE M.T. 113

18.3 BARRAJE DE DISTRIBUCIÓN 114

18.4 PROTECCIONES 114

18.5 SECCIONADOR 114 18.6 CORTACIRCUITOS Ó CAJA PRINCIPAL 115

18.7 DPS 116

18.8 EQUIPO DE MEDIDA PARA FACTURACIÓN 116

18.8.1 Transformador de corriente 117 18.8.2 Transformador de tensión 118

18.8.3 Medidor de energía activa y reactiva para facturación 118

18.8.4 Bornera de pruebas 118

18.9 EQUIPO ANALIZADOR DE RED PARA EL USUARIO 118 18.10 SISTEMA DE RESPALDO 119

19 MANUAL DE SEGURIDAD Y DEL USUARIO 121

12

20 RECOMENDACIONES 124

20.1 RECOMENDACIONES URGENTES 124

20.2 RECOMENDACIONES GENERALES 125 20.3 RECOMENDACIONES ESPECÍFICAS 127

21 REGISTRO FOTOGRÁFICO 128

22 CONCLUSIONES 136

23 GLOSARIO 137 23.1 ABREVIATURAS, ACRÓNIMOS Y SIGLAS 141

23.2 SIMBOLOGÍA DE MAGNITUDES Y UNIDADES EN

ELECTROTECNIA 141 23.3 ABREVIATURAS UTILIZADAS POR AUTORES EN ÉSTE LIBRO 141

BIBLIOGRAFÍA 142

ANEXOS 144

13

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Temperaturas máximas de los aislantes para cables. 35

Tabla 2. Clases de precisión normalizadas para aparatos de medida 41 Tabla 3. Confrontación tablero MCC T701 73

Tabla 4. Confrontación T401. 75

Tabla 6. Resumen de la carga instalada en el sistema esencial. 77

Tabla 7. Confrontación tablero MCC T701 84 Tabla 8. Confrontación MCC T702. 90

Tabla 9. Confrontación T703 90


Tabla 11. Confrontación T501 y 502. 91 Tabla 12. Confrontación T503 92

Tabla 13. Confrontación T504 y 505. 92


Tabla 15. Confrontación T401 y 402. 93

Tabla 16. Confrontación T403 y 404. 94 Tabla 17. Confrontación T405. 95



14

Tabla 20. Confrontación T302. 96 Tabla 21. Confrontación T303. 96


Tabla 23. Confrontación T305.1; T305.2 y T305.3. 97 Tabla 24. Confrontación T201; T202; T203 y T 204. 98



Tabla 27. Confrontación T207.1 y T207.2. 99 Tabla 28. Confrontación T101. 100

Tabla 29. Confrontación T102; T103; T104; T105; T106 y T107. 100

Tabla 30. Confrontación T108 y T109. 102

Tabla 31. Confrontación T110.1 y T110.2. 103

Tabla 32. Confrontación T111. 103 Tabla 33. Confrontación T112. 104


Tabla 35. Confrontación T115 y T116. 104

Tabla 36. Confrontación T117. 105 Tabla 37. Confrontación T118 y T118a. 105



Tabla 40. Confrontación T121. 107 Tabla 41. Confrontación T123 107

Tabla 42. Confrontación T124.1 y T124.2. 107

15



Tabla 45. Confrontación T128 109 Tabla 46. Confrontación T129.1 y T129.2. 109

Tabla 47. Características esenciales de la caja principal y

cortacircuitos. 115

16

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Curva de disparo del interruptor vs límite térmico del equipo. 29

Figura 2. Selectividad ó discriminación de protecciones. 32 Figura 3. Selectividad por superposición de curvas 34

Figura 4. Disposición de circuitos en un tablero eléctrico. 38

Figura 5. Transformador de corriente. 40

Figura 6. Símbolos de los transformadores de Corriente. 42 Figura 7. Símbolos de los transformadores de tensión. 43

Figura 8. Contador trifásico de energía activa con tres sistemas de

medida y conexión a t.c. y t.t. 44 Figura 9. Contador trifásico de energía reactiva con tres sistemas de

medida y conexión a t.c. y t.t. 45 Figura 10. Contador trifásico de energía activa y reactiva con dos

sistemas de medida y conexión a t.c. y t.t. 46

Figura 11. Medidor PM500. Schneider Electric de Colombia. 47 Figura 12. Triángulo de potencias. 49

Figura 13. Principales conexiones de los circuitos trifásicos. 49

Figura 14. Estructura básica del sistema eléctrico del hospital 65

Figura 15. Esquema de conexionado para equipo de medida en M.T. en un sistema trifásico trifilar balanceado 117

Figura 16. Sistema eléctrico esencial en un hospital. 120

17

Figura 17.Tablero de la transferencia automática 128

Figura 18.Seccionador tripolar de M.T. 129 Figura 19. Actual Generador de 75 Kva 130

Figura 20.Interruptor general de B.T. 131

Figura 21. Derivación inadecuada en acometida 132

Figura 22.Barraje del sistema de emergencia. 133 Figura 23. Contactores sumergidos en aceite 134

Figura 24. Tablero T601 135

18

4 LISTA DE ANEXOS

pág.

Anexo A. Abreviaturas y siglas del sector eléctrico 145

Anexo B. Simbología de magnitudes y unidades utilizadas en electrotecnia 146

Anexo C. Abreviaturas del proyecto 147 Anexo D. Resistividad a 20º C de los materiales más utilizados en

electrotecnia 148

Anexo E. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados de 0 a 2000 V nominales y 75º C a 90º C y temperatura ambiente a 30º C. 149

Anexo F. Corriente a plena carga de motores trifásicos de corriente

alterna. 150 Anexo G. Capacidad nominal máxima ó ajuste de disparo de los

dispositivos de protección para circuitos ramales de motores contra cortocircuitos y falla a tierra. 150

Anexo H. Consumo de aparatos de medida y protección, de tensión y análogos 151

Anexo I. Consumo de aparatos de medida y protección, de intensidad y análogos. 151

Anexo J. Porcentajes a aplicar en el cálculo de capacidad de corriente

nominal de los conductores de los circuitos de los motores. 152

Anexo K. Factores de demanda para alimentadores de carga de alumbrado. 152

Anexo L. Factores de demanda para cargas de tomacorrientes en edificaciones no residenciales. 153

19

Anexo M. Factores de demanda para estufas eléctricas y otros

artefactos de más de 1.75 kW nominales. 153 Anexo N. Calibre mínimo permitido. 154

Anexo O. Capacidad de corriente de tres conductores de cobre aislado para media tensión, alambrados dentro de una cubierta general

(cable de tres conductores) en conductos eléctricos subterráneos. 154

Anexo P. Ajustes máximos de protección para transformadores 155

20

INTRODUCCIÓN

La construcción y funcionamiento de todo sistema eléctrico debe estar basado en los parámetros aplicados a nivel nacional y validados

mundialmente para garantizar a las personas una utilización segura y confiable de la instalación.

Cada clase de instalación requiere diferentes exigencias y niveles de seguridad. Una institución de asistencia médica es una de ellas ya que es

importante la protección de la vida para pacientes y demás personas que laboren visiten dichos inmuebles, para reducir al mínimo riesgos eléctricos que puedan ocasionar electrocución ó quemaduras en personas

e incendios y explosiones en áreas médicas. El Hospital Regional de Sogamoso, anteriormente bajo la personería

jurídica “Hospital San José de Sogamoso”, fue construido en dos etapas, la primera que comprende los años 1957 a 1966 y la segunda del 1º de

abril de 1967 al 10 de Marzo de 1969, actualmente consta de siete (7) pisos. Cuando fue construido cumplió con los requerimientos establecidos específicamente para este tipo de instituciones ya que

fueron los mismos ingenieros del ministerio de Salud quienes diseñaron los planos eléctricos y supervisaron su aplicación. Pero con el transcurrir del tiempo la instalación eléctrica ha venido deteriorándose debido a que algunas de las ampliaciones, modificaciones y mantenimientos pudieron haber sido realizados sin tener en cuenta la normatividad vigente de momento.

Para dar respuesta efectiva a las necesidades técnicas, humanas y económicas debido a la dependencia y aumento progresivo en el

consumo de la electricidad en la vida actual; es necesario y prácticamente obligatorio establecer unas exigencias y especificaciones que garanticen la seguridad de las personas y el

buen funcionamiento de las instalaciones con una adecuada utilización y mantenimiento de equipos.

21

6 PRESENTACIÓN

En el Hospital Regional de Sogamoso es importante satisfacer todas las necesidades anteriormente planteadas y en especial las áreas críticas donde la continuidad del servicio es esencial para la vida, por ello se debe de contar con un sistema de emergencia apropiado que cumpla con los requerimientos exigidos por un número limitado de

funciones vitales y con un determinado tiempo de respuesta

inmediatamente ocurre el corte de servicio normal. Además de ello en éste lapso de tiempo los equipos críticos (Cirugía, anestesia, algunos computadores, etc.) deben de contar con una fuente de suministro no interrumpido ó U.P.S. Además esas áreas junto a otras especiales tendrán salidas de alumbrado y tomas con características diferentes a las normales.

Por otra parte los dispositivos de protección de todo sistema eléctrico están destinados para evitar que las cargas y conductores

alimentadores se deterioren o quemen debido a sobrecorrientes. Del mismo modo proteger la vida de los usuarios y la infraestructura; junto a lo anterior se debe diseñar y analizar de manera técnica una

coordinación selectiva de protecciones para evitar que la apertura simultánea de otro interruptor diferente aguas arriba donde ocurre la falla no ocasione riesgos de diversa gravedad. Las subestaciones deben cumplir con características específicas dispuestas dentro de la normatividad nacional vigente, como

también los requisitos exigidos por la Empresa de Energía local, con base en la capacidad instalada del transformador. La estética y

seguridad de las celdas son también importantes. En consecuencia a todo lo anterior el presente trabajo pretende evaluar el sistema eléctrico del Hospital y de ahí presentar

alternativas y recomendaciones para hacer que ésta institución médica sea segura y confiable para los trabajadores y usuarios no solo por el hecho de cumplir la normatividad exigida sino por que es de sentido común el brindar un ambiente libre de riesgos para que no se afecten vidas humanas.

22

Forma parte integral adjunto de éste libro, un anexo general que consta de nueve planos eléctricos del sistema actual en el hospital, un diagrama unifilar propuesto especialmente para el sistema esencial y de emergencia, y dos pliegos más donde se consignan los cuadros de cargas de todos los tableros de distribución; esto para un

total de doce planos. El proyecto en ningún momento incluye los diseños de celdas para la subestación eléctrica, elaboración de costos por mano de obra y el

valor de los materiales involucrados en los cambios por reposición de los equipos para el sistema eléctrico del hospital.

23

7 JUSTIFICACIÓN

Todo proyecto está dirigido para mejorar aspectos de carácter social y privado, además ofrecer comodidad, seguridad y confianza a las personas. Ahora las motivaciones para llevar a cabo esta investigación también se manifiestan en el interés propio de los

autores por acrecentar conocimientos y el deseo por obtener una meta académica.

Pero quizá el logro más importante es contribuir a la solución de problemas concretos relacionados con la inseguridad del sistema eléctrico, desactualización de información y los equipos deteriorados que afectan la buena prestación del servicio por parte del Hospital Regional de Sogamoso.

Mediante la aplicación de los conocimientos teóricos adquiridos, experiencias en el área y recopilación bibliográfica a cerca del tema,

el trabajo de Levantamiento y Replanteo para el Sistema eléctrico del

hospital busca precisar los aspectos relevantes susceptibles a cambio, como también la actualización de datos presentando resultados importantísimos para ésta Empresa Social del Estado. En primer lugar la digitada e impresión de los planos eléctricos actualizados para todos los siete pisos, y que comprenden los

circuitos unifilares de alimentadores, distribución de ramales, cuadros de cargas para cada caja de distribución, esto es una gran ventaja para la institución ya que los planos más recientes eran de 1995 y además estaban incompletos.

Luego con los análisis, cálculos y resultados obtenidos se evaluará el

estado de la instalación eléctrica mediante un replanteo indicando las modificaciones que se deben realizar (Protecciones, conductores y demás exigencias de la NTC 2050); por último en la subestación se estimarán los variados equipos y dispositivos necesarios para cumplir los requisitos de normatividad, seguridad en coordinación selectiva y estética… (exigidos por la Empresa de Energía de Boyacá

y otras relacionadas).

24

También se presenta un rediseño unifilar total y especialmente para el sistema esencial con las protecciones y conductores adecuados, redimensionamiento del transformador y del equipo de respaldo (electrógeno), con base en el estudio de potencia diversificada y la distribución cargas para el ramal vital y crítico en el sistema esencial

respectivamente; y que cumplen con la sección 517 y 700 de la NTC 2050. Además de los componentes de la acometida principal.

25

8 OBJETIVOS

8.1 OBJETIVO GENERAL Realizar el levantamiento y replanteo del sistema eléctrico para el Hospital Regional de Sogamoso.

8.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

Recopilar la mayor información posible sobre antecedentes y planos

eléctricos que puedan existir en catastro físico.

Presentar planos de la distribución eléctrica del Hospital en el estado actual que se encuentra, como también cuadros de cargas para cada

caja de distribución.

Valorar y evaluar los sistemas de protección y los calibres de conductores aplicando cálculos apropiados y principios de coordinación

selectiva.

Determinar las condiciones actuales del sistema eléctrico en el

Hospital Regional de Sogamoso para establecer las falencias que

deben solucionarse mediante un replanteo propuesto acorde a los requerimientos de normatividad.

Estudio y replanteo de los componentes eléctricos ubicados en la subestación, como también de la acometida principal en media tensión.

Clasificar las cargas esenciales y no esenciales para el replanteo del sistema esencial, incluyendo el redimensionamiento del equipo electrógeno.

Establecer las falencias críticas que según la normatividad vigente no permite flexibilización y requieren un rediseño y aplicación inmediata

debido al peligro que representan contra la vida humana y las propias instalaciones.

Al final del proyecto se obtendrán evidencias físicas tales como cálculos, documentos, planos y memorias en CD.

26

9 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Debido a que las ampliaciones y modificaciones no son registradas de ninguna manera, últimamente se han presentado irregularidades en el sistema eléctrico, como por ejemplo la falta de coordinación de

protecciones, desactualización de planos; sin dejar de lado que algunos de los componentes y parte del diseño ya son obsoletos. Otro aspecto

importante es que el sistema de respaldo no está automatizado y por consiguiente es necesario arrancar el generador manualmente y a su vez desconectar algunas cargas no esenciales conectadas al ramal esencial y

que no debieran estar conectadas a éste, el control de tensión también debe hacerse de forma manual.

El bajo nivel de seguridad, estética y normatividad en la subestación al verse una acumulación de conexiones principalmente en el lado del barraje

de emergencia y su falta de anclaje dieléctrico (aisladores) a las celdas; existen también protecciones puenteadas, el seccionador de media tensión está deteriorado y la llegada de la acometida de M.T., no tiene puntas

premoldeadas para protección de esfuerzos eléctricos, el sistema de medida está descalibrado (según pruebas realizadas por la Electrificadora

local con equipos patrón), además de otras irregularidades que generan riesgos latentes y la ausencia de algunos requerimientos establecidos específicamente para éste tipo de instalación.

Si la situación anteriormente dicha se mantiene sin tomar medidas preventivas puede ocasionar que la instalación se torne más insegura y no

ofrezca la confiabilidad total que debiera tener, y como consecuencia en el peor de los casos producirse un incendio en el inmueble y/o quemaduras

en las personas, como también otros riesgos de diversa gravedad. Además la superintendencia nacional de salud y la Empresa de Energía de Boyacá ya exigieron realizar un estudio para la corrección de dichas falencias y así

obtener la certificación de funcionamiento, por consiguiente el hospital tendrá que ajustarse a las condiciones y prescripciones técnicas de la

nueva normatividad cuando su situación, características y estado general impliquen riesgo grave para personas ó bienes, y que produzcan perturbaciones inaceptables en el normal funcionamiento de la

instalación. Por esto se presentan unas alternativas para mejorar y superar las

condiciones actuales de funcionamiento y que comienza con un levantamiento gráfico del sistema eléctrico y después proseguir con la

27

evaluación de los circuitos, realizando un estudio de cargas para dimensionar adecuadamente, conductores, protecciones, transformador y

planta de emergencia además de otros dispositivos necesarios en la subestación. Por último se dan recomendaciones, además de la cartilla del usuario para que cuando se realicen mantenimientos y ampliaciones

futuras tomar las medidas necesarias, también se indican los cambios que debieran hacerse con premura.

9.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿De que manera las condiciones actuales del sistema eléctrico pueden afectar el normal funcionamiento y la confiabilidad en el servicio prestado por el Hospital Regional de Sogamoso.?

¿Qué acción debe realizarse para corregir las falencias existentes que

impliquen riesgo para las personas ó el inmueble?

9.2 MARCO TEÓRICO.

A continuación se adjuntan las bases teóricas necesarias para la comprensión del proyecto.

9.2.1 ASPECTOS DE LAS PROTECCIONES ELÉCTRICAS EN BAJA TENSIÓN. En toda instalación eléctrica se pueden presentar situaciones anormales ó fallas que provocan daños en los elementos, interrupciones de

servicio ó aún más importante, poner en peligro la integridad física de las personas que operan la instalación.

Se entiende que una instalación está razonablemente protegida si cuenta con un sistema coordinado de elementos que desempeñen las siguientes funciones: evitar situaciones peligrosas para las personas, minimizando los daños provocados por condiciones anormales y aislar la zona donde aparece la falla de tal forma que el resto de la instalación continúe operando en las mejores condiciones posibles.1

Por consiguiente todo circuito debe estar protegido contra los efectos de

sobreintensidades (sobrecorriente) y sobretensiones que puedan presentarse en una instalación, según indica el REBT* en la instrucción IMIE BT 020 y la NTC* 2050 en la sección 210-20, 240-2 (para

conductores) y 240-3 (para equipos)

1 BRATU, Neagu y CAMPERO, Eduardo. Instalaciones Eléctricas. 2 Ed. Mexico: Alfaomega, 1995. p 61

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo A.

28

Son muchas las fallas que se pueden presentar en un sistema eléctrico, a nivel general se nombran las siguientes:

Voltajes peligrosos: de origen atmosférico, por maniobras de conexión ó

desconexión, falla de aislamiento, contactos directos e indirectos

provocados por fricción, ondas de voltaje en sistemas de tierra, voltajes de paso.

Cortocircuitos.

Sobrecargas. Altas temperaturas.

Uso inadecuado de la energía eléctrica: inyección de armónicas a la

red, eliminación de protecciones, uso inadecuado de extensiones,

operación y mantenimiento deficientes.

Inversión de la secuencia de fases. Cargas desequilibradas, etc.

En lo que a está área compete es preciso aclarar que se contemplan los temas de sobrecorrientes y cargas desequilibradas, mientras que los demás se excluyen por considerarlos demasiados específicos y de poca

aplicación para la mayoría de los involucrados en el trabajo diario dentro del sistema de potencia; no obstante se darán al final recomendaciones importantes a cerca de los aspectos omitidos.

De acuerdo a todo lo anterior y teniendo en cuenta los tipos de protección

disponibles en la actualidad, para proteger un circuito contra sobreintensidades (Sobrecargas y cortocircuitos), normalmente se utilizan algunas de las siguientes opciones:

Fusibles: Protegen contra sobrecargas de muy larga duración y

cortocircuitos.

Fusibles y relé térmico: El fusible protege contra cortocircuitos y

sobrecargas intensas, y el relé térmico contra sobrecargas no intensas.

29

Interruptores Termomagnéticos: Protegen contra sobrecargas y cortocircuitos. El sistema de protección térmico protege contra

sobrecargas y el magnético contra cortocircuitos Sin embargo, solo se estudia la protección mediante interruptores, por lo

que la utilización de fusibles en nuestro país es bastante reducido y porque no decirlo ya casi obsoleto.

9.2.1.1 Protección de líneas y cargas contra sobreintensidades. Se sabe que cuando circula una intensidad por los conductores de una línea se

producen calentamiento de los mismos, debido a su resistencia. En el caso de una sobreintensidad y con el fin de evitar calentamientos excesivos que producirán un calentamiento de los conductores, se debe desconectar a

tiempo la línea, mediante los dispositivos de protección adecuados contra sobreintensidades y así evitar que los equipos puedan sufrir daños, esto se puede comprender en la figura 1, en la cual se muestra que la curva de

disparo del dispositivo de protección está por debajo de la curva del equipo a proteger.

Figura 1. Curva de disparo del interruptor Vs límite térmico del equipo.

Fuente: Catálogo 2003. Distribución eléctrica en baja tensión. Schneider Electric de

Colombia.

30

9.2.1.2 Protección contra Sobrecargas. La protección contra sobrecargas la efectúa el interruptor por medio de su unidad térmica de disparo

(retardado ó inverso), generalmente están formados por un bimetal que al calentarse por el paso de una corriente excesiva deforma al bimetal accionando un microinterruptor, y así dando origen al disparo. Se encarga

de abarcar aquellas corrientes de falla que van desde un pequeño porcentaje por encima de la corriente nominal del interruptor (In) hasta unas 8 a 10 veces In.

En ésta unidad se distinguen dos corrientes muy importantes: la corriente

convencional de no funcionamiento Inf y la corriente de funcionamiento If.

Inf es la corriente que soporta el interruptor durante un tiempo especificado en las normas (dependiendo del tamaño del interruptor) sin que éste se dispare. Generalmente, éste tiempo varía entre una y dos horas. Para interruptores de propósito general Inf = 1.05 In. En cambio, If

es aquel valor de corriente que provoca el disparo antes de que finalice ese tiempo especificado. Para interruptores de propósito general If = 1.30 In. Así, por ejemplo, un interruptor en el cual In = 100 A, al ser atravesado por una corriente de 130 A, éste se disparará en menos de dos horas 1

9.2.1.3 Protección contra cortocircuitos. Éste tipo de protección se realiza

a través de una unidad magnética (instantánea y de corto retardo) del interruptor, está formada por un electroimán, que cuando circulan

corrientes a valores muy altos, se crean fuerzas electromagnéticas de atracción capaces de mover una armadura de hierro, dando la orden de disparo. De ésta manera se cubre la gama de corrientes de falla que van

desde el rango final de operación de la unidad térmica, hasta el valor de corriente correspondiente al poder de corte del interruptor PD.

Existen interruptores que no disponen de unidad térmica de disparo, sino que solo están provistos de disparo instantáneo. Se les utiliza más que

todo en circuitos ramales de motores. 9.2.1.4 Características de un sistema de protección. Un sistema de

protección eléctrico adecuado debe evitar, ó al menos limitar los daños provocados por la circulación de sobrecorrientes a través de los circuitos. A la vez los interruptores deben separar automáticamente los circuitos

fallados, de los que permanecen en buen estado. Por ello el sistema debe poseer ciertas características que ofrecen seguridad a la instalación, y son

las siguientes:

1 SCHNEIDER, Groupe. Protecciones en baja tensión. Venezuela. Universidad Carabobo. 2001. p 23.

31

a) Confiabilidad. Es la característica más importante, ya que una

protección debe ofrecer certidumbre de que operará siempre que se presenten las condiciones anormales para las que fuese diseñada. “Esta característica se cumple más fácilmente mientras más sencillos son los

mecanismos que detectan é interrumpen la falla”1.

b) Rapidez. Sería deseable que una protección operara inmediatamente después que ocurriese la falla; esto no es posible debido a que las señales eléctricas requieren de cierto tiempo para accionar mecanismos que a la

vez tardan en desencadenar el efecto deseado. De acuerdo con esto, se establecen los siguientes términos: operación instantánea es aquella que

caracteriza a una protección que no tiene retrazo voluntario, y operación de tiempo definido, es la que integra cierta variable de tiempo.

c) Selectividad. La continuidad del servicio es una exigencia en una instalación eléctrica. La falta de una adecuada selectividad puede provocar

la apertura simultánea de más de un elemento de protección ubicado aguas arriba de la falla, por lo que la selectividad es un concepto esencial que debe ser tenido en cuenta siempre.

Concepto de selectividad ó discriminación: es la coordinación de los

dispositivos de corte, para que cualquier defecto proveniente de un punto cualquiera de la red sea eliminado por la protección ubicada

inmediatamente aguas arriba del defecto, desde la sobrecarga hasta el cortocircuito franco, la coordinación es totalmente selectiva si Q2 (protección primaria) se abre y Q1 (protección de respaldo) permanece

cerrada, como se ve en la Figura 2, sin que se disparen otras protecciones que dejarían sin energía otras secciones del sistema de potencia que no

presentan fallas. Si por alguna razón no funciona la protección primaria, debe operar la de respaldo, es decir la que sigue aguas arriba, pero esta condición demuestra una selectividad parcial ó nula en los peores casos.

La función de respaldo se entiende únicamente para los casos de fallas de cortocircuito, ya que la sobrecarga de una derivación puede no ser

suficiente como para que opere un respaldo.

Al conjunto de protecciones calibradas de forma que operen selectivamente se le conoce como sistema coordinado de protecciones

1 BRATU, Op. cit., p. 173.

32

Figura 2. Selectividad ó discriminación de protecciones.

Técnicas de selectividad: Existen tres principales técnicas normalmente aplicadas.

Selectividad amperimétrica, “contra las sobrecargas”. Se utiliza en el

rango de bajas corrientes de falla, y se logra ajustando las unidades

térmicas de disparo en los interruptores a valores diferentes. Una sugerencia dada por Merlin Gerín1 es que la protección es selectiva

cuando la relación entre los umbrales de regulación son superiores a 1.6 (en el caso de dos interruptores automáticos), pero la apreciación hecha por el grupo Schneider2 es con una relación de 1.2

1 MERLIN GERIN. Catalogo 2000 Compac-interpac : complementos técnicos. Colombia : Merlin Gerin,

2000. p 147.

2 GRUPE SCHNEIDER, de Colombia. Curso de Protecciones en Baja Tensión. Santa fé de Bogotá : El

grupo, s.f. p 80.

33

Selectividad cronométrica “contra cortocircuitos débiles”. En ésta técnica se utilizan interruptores diferentes de los termomagnéticos

convencionales, en el sentido de que sus unidades de disparo instantáneo pueden ser retardadas a voluntad (dentro de un cierto rango). El disparo del aparato de aguas arriba está ligeramente

temporizado; el disparo del aparato aguas abajo es más rápido. Para Merlin Gerín la protección es selectiva si la relación entre los umbrales de protección contra cortocircuitos es superior ò igual a 1,5.

pero para Schneider es de 1.2.

Selectividad energética, “contra los corto circuitos elevados”. Se utiliza para establecer la coordinación entre dos ó más interruptores, escalonando los niveles de disparo de las unidades magnéticas.

(instantáneas). Cuando un cortocircuito es elevado, si es visto por dos aparatos, el aparato de aguas arriba lo limita muy fuertemente. La energía disipada en el aparto aguas arriba es insuficiente para

provocar su disparo. En ésta ocasión Merlin Gerín considera la protección selectiva cuando la relación entre los calibres de los

interruptores automáticos es superior a 2 y Schneider indica un 1.2. Los tres conceptos anteriormente explicados se pueden entender de forma

más clara observando la figura 3.

Ya que la apreciación dada por Merlin Gerín implica costos más elevados y montaje de interruptores muy sobredimensionados, se considera apropiado utilizar una relación promedio en relación al criterio que tiene el

Grupo Schneider. Sin embargo, el avance de las técnicas de disparo y la técnica de los

materiales posibilitan realizar otros tipos de selectividad más exigente, pero que no se tendrán en cuenta para esté trabajo y son:

Selectividad tipo SELLIM. Selectividad mediante tablas.

Selectividad por enclavamiento entre zonas.

34

Figura 3. Análisis de selectividad por superposición de curvas

.5 1 10 100 300

1

10

100

1000

10000

.1

.01

.001

x100A

(s)

Fuente: MERLIN GERIN. Catalogo 2000 Compac-interpac : complementos técnicos. Colombia : Merlin Gerin, 2000. p 147 y relativo con GRUPE SCHNEIDER, de Colombia. Curso

de Protecciones en Baja Tensión. Santa fé de Bogotá : El grupo, s.f. p 80.

9.2.2 CARACTERÍSTICAS PARA EL CÁLCULO DE SECCIÓN DE

CONDUCTORES. En una instalación eléctrica se debe dimensionar correctamente la sección de los circuitos alimentadores y ramales para

garantizar en buena medida la seguridad y el correcto funcionamiento de la instalación.

Para transportar energía eléctrica necesitamos un elemento conductor, siendo los más utilizados los cables de cobre y aluminio aislado ó desnudo. Existen diversas normas para conductores, por ejemplo, en la American

Wire Gage (Norma Americana para Conductores), también conocida como la norma de Brown & Sharpe, se expresa el diámetro de los conductores en

mils (milésimas de pulgadas). De acuerdo con la AWG existen 44 tamaños normalizados comprendidos entre el número 40 cuyo diámetro es de 0.031 pulgadas (0.07874 mm) hasta el 4/0 cuyo diámetro es 0.46 pulgadas

(11.684 mm).

35

Se puede utilizar un número de tamaños más grande, con diámetro de hasta y superior a 1.6 pulgadas (4cm), pero no están definidos en el

diámetro ó numero normalizado. Se indican sus tamaños según en área de su corte transversal en circular mils, los tamaños más comúnmente utilizables oscilan entre 250.000 y 2.000.000 circular mils (alrededor de 1

a 10 cm2), ó lo que es igual, 250MCM y 2000 kCM. (mil circular mils). Por el área que compete se hablará de los cables de cobre aislados en baja tensión únicamente.

Los principales criterios que se deben considerar para la especificación del

conductor son: capacidad de conducción de corriente para las condiciones de instalación, caída de voltaje permitido, calibre mínimo permitido para aplicaciones específicas, otro aspecto menos importante es el efecto Joule.

9.2.2.1 Capacidad de conducción de corriente: Los conductores eléctricos

están forrados por una capa aislante, que por lo general contiene materiales orgánicos, estos forros están clasificados de acuerdo con la temperatura de operación permisible, de tal forma que una misma sección

de cobre puede tener diferente capacidad de conducción dependiendo del tipo de aislamiento que se seleccione. La intensidad máxima admisible en

un cable aislado de B.T* viene condicionada por la temperatura máxima que pueden soportar los aislantes sin deteriorarse. La temperatura límite para los aislantes más comunes se indica en la tabla 1.

Tabla 1. Temperaturas máximas de los aislantes para cables Tipo de Aislamiento Temperatura Máxima en el conductor en º C.

Policlorudo de Vinilo 75

Goma Butílica 85

Etileno-Propileno 90

Polietileno Reticulado 90

Papel Impregnado 80

Fuente: CASTEJON, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología eléctrica. Madrid,

España : McGRAW-HILL, © 1995. p 413.

9.2.2.2 Caída de Voltaje. Es la diferencia que existe entre el voltaje aplicado al extremo alimentador de una instalación y el obtenido en cualquier otro punto de la misma, cuando está circulando la corriente

nominal y esta dada por

TA VVV

36

Si se expresa en porcentaje se le conoce como regulación de voltaje:

100·min

%

alnoV

Ve

La caída de voltaje máxima permitida por la NTIE (1981, incisos 202,6 y

204,3), el REBT complemento IMIE BT 017 y la NTC 2050 (Artículos 210-19.a).4) y 215-2.b).2)) es: 3% para el circuito alimentador ó principal y 3% para el circuito derivado ó ramal, sin que ambos circuitos sobrepasen

el 5%.

Para cables de baja tensión y en calibre de hasta 4/0 AWG, la componente reactiva es bastante pequeña comparada con la resistiva, por lo que puede despreciarse. En estas condiciones se puede expresar la regulación de

voltaje en términos de la ley de ohm conociendo la intensidad absorbida por éste.

Para circuitos monofásicos y bifásicos

100··

···2%

ES

Ile

Para circuitos trifásicos equilibrados

100··

···3%

ES

Ile

Ahora, como es frecuente que el dato que el dato sobre el receptor sea la

potencia aparente en lugar de la intensidad, se adoptan las siguientes expresiones:

Para circuitos monofásicos y bifásicos.

100··

···22%

ES

Ple s


100··

··2%

ES

Ple s

37

Donde: S= Área ó sección transversal del conductor en milímetros cuadrados mm2.

dependiente del calibre (anexo E) = Resistividad específica del material conductor en Ω·mm2/m (anexo D)

I = Corriente de carga en Amperios. l = Longitud del alimentador en metros.

e% = Porcentaje de caída de tensión. E = Voltaje de línea en el origen del alimentador.

PS = Potencia aparente en VA.

9.2.2.3 Perdidas por efecto Joule. El paso de una corriente eléctrica por un conductor que tiene una resistencia, ocasiona una pérdida de potencia

representada en calor que se disipa por la superficie externa, y que se puede cuantificar mediante la expresión.

2·IRP Donde R** es la resistencia del conductor en ohmios, I** es la intensidad

que circula por él, en amperios y P** es la potencia perdida en el conductor en vatios. Por lo tanto se debe reducir al mínimo la potencia pérdida (aunque lo que realmente se esta haciendo es evitar un calentamiento

excesivo del conductor) y la caída de tensión en el conductor. Ahora bien, la resistencia es inversamente proporcional a la sección del conductor; por lo tanto, aumentando el calibre puede lograrse que se disminuyan las

pérdidas por efecto Joule, aunque esto representa una inversión mas alta. 9.2.2.4 Calibre mínimo permitido. En los incisos 302.7b y 203.2 de las

NTIE* (1981) se especifica como calibre mínimo para los circuitos de alumbrado y tomas al Nº 14, y para circuitos alimentadores al Nº 10AWG.

La NTC 2050 en la tabla 310-5, indica que el calibre mínimo para los conductores en instalaciones generales también es numero 14 AWG, pero

tiene sus excepciones, y permite que en motores menores a 746 W, se utilice un calibre entre 14 y 18 AWG, desde la última caja de paso

También la 2050 sección 230-31 indica los calibres mínimos para acometidas, siendo el numero ocho el indicado, pero tiene excepciones,

donde se puede utilizar el calibre 10 AWG para áreas menores de 53m2 y 12 AWG para instalaciones con cargas limitadas de alumbrado y tomas.

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo A

** Las unidades normalizadas por el RETIE en el Anexo B..

38

9.2.2.5 Distribución de la carga por circuitos. Cada tablero eléctrico contiene los elementos necesarios para la distribución de la energía

eléctrica a varios circuitos ramales, por lo general tiene un sistema de barras para las fases A, B y C, y una barra para el neutro. Se puede esquematizar en la figura 4.

Figura 4. Disposición de los circuitos en un tablero eléctrico.

Las barras están provistas con terminales ó conectores para recibir

interruptores termomagnéticos de uno, dos ó tres polos, para la alimentación de circuitos monofásicos, bifásicos o trifásicos

respectivamente. Al decidir la asignación de cargas a los diferentes circuitos deben

distribuirse uniformemente a las fases del tablero; si se tarta de tableros bifásicos, se divide la carga en dos, de tal manera que con la combinación

de los circuitos se obtenga una diferencia mínima entre las cargas conectadas a cada fase.

Ahora para tableros trifásicos es común dividir la carga total entre tres para conocer el valor exacto del equilibrio. Después se hacen 3 grupos cuyos circuitos puedan combinarse para que las sumatorias respectivas

sean lo más cercanas al valor de equilibrio. Teniendo en cuenta la

39

recomendación de Bratu1, el desbalanceo entre las tres fases debe ser menor al 5% y se calcula con la siguiente ecuación:

100

Sp

SS

P

PPd

Donde

SP Potencia en voltamperios de la fase más cargada.

SP Potencia en voltamperios de la fase menos cargada.

SpP Potencia promedio, en voltamperios de las tres fases.

9.2.3 TRANSFORMADORES DE MEDIDA. Cuando se quieren realizar

medidas de tensión, intensidad, potencia, etc., en circuitos y líneas de alta tensión y medidas de intensidades grandes en baja tensión, se utilizan

transformadores de medida para conectar los aparatos de medida a los circuitos a medir. Estos aparatos cumplen las siguientes funciones:

- Medir altas tensiones y altas intensidades con aparatos de bajo alcance. - Separar eléctricamente el circuito medido de los aparatos de medida.

Permitiendo la realización de medidas en alta tensión con aparatos de baja tensión.

- Poder instalar aparatos de medida en lugares distintos a los del circuito medido. De ésta manera se evitan interferencias provocadas por campos

magnéticos externos en el funcionamiento de los aparatos de medida, se aumenta la seguridad del personal y permite la ubicación de los aparatos

de medida en los lugares más convenientes. Según su uso y construcción, los transformadores de medida pueden ser:

Transformadores de corriente (t.c)* ó transformadores de tensión (t.t)*. 9.2.3.1 Transformadores de corriente: existen dos tipos de t.c*; para

conectarlos en serie con el receptor de la misma manera de un amperímetro normal ó también llamado de primario devanado (figura 5.2)

y transformador de barra pasante (figura 5.1)

1 BRATU, Op cit., p. 120

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo C.

40

Figura 5. Transformadores de corriente.

En los transformadores de barra pasante, el primario (1) lo forma el propio

conductor (pletina ó cable) que soporta la corriente que se requiere medir. El núcleo magnético (2) formado por chapas magnéticas, rodea al conductor que forma el primario, siendo el secundario (3) una bobina

arrollada sobre el mencionado núcleo.

En los transformadores con primario devanado se sustituye el conductor del primario por una bobina (1) arrollada sobre la bobina del secundario (3) y montadas, a su vez, Las dos bobinas sobre el núcleo magnético (2).

Los transformadores de primario devanado se construyen para intensidades primarias de 1 a 100 A, y los de barra pasante desde 50

hasta 10.000 A.

Los valores de intensidades nominales del primario y secundario deben figurar en la placa de características del transformador y se expresan en forma de fracción: Intensidad primaria/intensidad secundaria. Por

ejemplo, 200/5 indica una intensidad nominal primaria de 200 A y una corriente secundaria de 5 A.

La intensidad nominal secundaria está normalizada en 5 A para todos los t.c. solo en aquellos casos en los que la distancia entre el transformador y

el aparato de medida es muy grande se utilizan t.c. de 1 A.

41

Otra característica a tener en cuenta en un transformador de corriente es su potencia nominal que se define como “la potencia aparente, expresada

en voltamperios (VA), que el transformador proporciona al secundario con la carga e intensidades nominales”1 la carga nominal expresada en ohmios, es aquella para la cual se cumplen los errores máximos de la clase

de precisión del transformador 5, 10, 15, 30, 50, 75 y 100 VA. A la hora de determinar la potencia que debe tener un t.c. es necesario

conocer los valores de potencia consumida por los diferentes aparatos de medida que se van a conectar. Para ello se puede utilizar el anexo I, que

muestra los valores mas frecuentes de potencias consumidas por diferentes dispositivos medidores y de protección. Estos datos son aproximados siempre que no se tengan otros más precisos, obtenidos en

las informaciones técnicas de los aparatos a conectar Los aparatos de medida y protección, de intensidad, electrónicos y digitales

tienen unos consumos muy inferiores a los indicados en la tabla (valores inferiores a 0.5 VA).

Ahora la clase de precisión de un t.c. por un número igual al error máximo de intensidad admisible, expresado en forma de porcentaje, para la

intensidad nominal y la carga nominal. Los valores normalizados de clases de precisión y su utilización son los que indica la tabla 2.

Tabla 2. Clases de precisión normalizadas para aparatos de medida.

Clase Utilización

0.1 Medidas de precisión en laboratorios.

0.2 – 0.5 Medidas de potencia y energía para facturación.

1 Medidas de servicios industriales y para protecciones.

3 Medidas de poca precisión y protecciones.

Fuente: CASTEJON, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología eléctrica. Madrid, España : McGRAW-HILL, © 1995. p 197.

Los símbolos normalizados más utilizados para los transformadores de intensidad son los indicados en la figura 6. Los símbolos a y b se utilizan

en esquemas de conexión, c y d en esquemas unifilares. Figura 6. Símbolos de los transformadores de corriente.

1 CASTEJÓN, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología Eléctrica. Madrid, España : 1993.

McGRAW- HILL. © 1995. p 196

42

9.2.3.2 Transformadores de tensión: Se conecta en paralelo con el receptor de la misma manera que se conecta un voltímetro. La clase de precisión

normalizada para los t.t. coincide con los de t.c. indicada en la tabla 2. Dado que los t.t. se utilizan fundamentalmente en las medidas de alta

tensión, es frecuente que se utilicen transformadores monofásicos que solo puedan conectarse entre una fase y tierra, en éste caso se consideran

tensiones primarias y secundarias normalizadas pero éstos valores

divididos por 3 .

Los símbolos normalizados más utilizados para los transformadores de

tensión son los indicados en la figura 7. Los símbolos a y b se utilizan en esquemas de conexión y c en esquemas unifilares.

9.2.4 MEDICIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA. Cuando se realiza el suministro de energía eléctrica a un usuario, la electrificadora necesita

medir la cantidad de energía consumida por éste con el fin de poder facturar el importe de la misma. Para medir la energía eléctrica se utilizan contadores, unos funcionan por el sistema de inducción, y otros son

electrónicos que además tienen la facilidad de comunicación de los datos por red.

43

Figura 7. Símbolos Normalizados para transformadores de tensión.

Los contadores de energía se clasifican en los siguientes tipos:

Monofásicos ó trifásicos: según el sistema de la red donde se tiene que realizar la medida.

De energía activa ó reactiva. Según el tipo de energía a medir.

De tarifa múltiple y de demanda máxima (ó maxímetros): para la

aplicación de tarifas distintas según el horario de consumo y la potencia máxima absorbida en un periodo de tiempo fijado de

antemano Por las características de la instalación relacionada con el proyecto se

hablara de medidores trifásicos de energía activa y reactiva. Además la medición se realizará en forma indirecta mediante la utilización de transformadores de medida conectados en el lado de M.T* (13.2kV) ya que

“la carga conectada es mayor de 250 kVA”1. Es importante aclarar que los transformadores de corriente deben tener el nivel de aislamiento apropiado

para la tensión a utilizar, y los transformadores de tensión ser de polos aislados.

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo A.

1 COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. Electrificadora de Boyacá S.A.

Reglamento de suscriptores : Tunja : Colombia. s.n, 1994. p. 20.

44

9.2.4.1 Medidores de energía activa. Los medidores trifásicos de activa internamente están conectados como un vatímetro, es decir bobinas de

corriente en serie con la carga y las bobinas de tensión en paralelo con la alimentación. Cuando la medida se realiza en el lado de M.T* y A.T*, el contador trifásico se conecta a través de t.t. y t.c., como se puede observar

en la figura 8. Figura 8. Contador trifásico de energía activa con tres sistemas de

medida. Conexión a t.c y t.t.

9.2.4.2 Medidor de energía reactiva. Ya que toda instalación eléctrica que demande gran potencia de la red “superiores o iguales a 250 kVA”1, por lo general tiene componentes inductivos y capacitivos (motores, balastos para

alumbrado, condensadores, máquinas de taller, etc.) consumen una potencia reactiva ó de pérdidas que no la miden los contadores normales; para las electrificadotas locales es importante controlar ese desperdicio de

potencia exigiendo al usuario la instalación de contadores de energía

1 Ibid., p. 25.

45

reactiva. Estos contadores son muy parecidos a los de energía activa, diferenciándose básicamente en la conexión interna de las bobinas de

tensión. En la figura 9. Se muestra el esquema de un contador de reactiva con conexión en el lado de M.T y A.T utilizando t.t. y t.c. Figura 9. Contador trifásico de energía reactiva con tres sistemas de medida.

Conexión a t.c y t.t.

9.2.4.3 Medidores digitales mixtos. Ahora, la tecnología de los medidores

electrónicos permite que un solo contador con conexión indirecta del lado de M.T ó A.T a través los t.t. y t.c., sirva para cuantificar la potencia activa

y reactiva del circuito a medir. El siguiente conexionado es muy común en un medidor electrónico de marca reconocida (General Electric), con la opción para red de comunicación. Consta de dos sistemas de medida ya

que se supone que el circuito trifásico está equilibrado por que así se exige y además se utiliza en circuitos trifilares, es decir aquellas líneas

que no poseen neutro (conexión delta). Ésta conexión se observa en la figura 10.

46

Figura 10. Contador trifásico de energía activa y reactiva con dos sistemas

de medida. Conexión a t.c. y t.t.

9.2.4.4 Analizadores de red. Actualmente, también existen analizadores de

red ó indicadores y medidores de energía eléctrica con lecturas en tiempo real; muestra valores desde frecuencia, fp*, corrientes y voltajes de línea,

hasta el nivel de las armónicas de 13avo nivel. Tal es el caso del PM500 del Schneider Electric. Figura 11.

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo C.

47

Figura 11. Medidor PM500. Schneider Electric de Colombia.

9.2.5 POTENCIA ELÉCTRICA. La definición de potencia es la velocidad a

la cual la energía se utiliza, almacena ó transporta. Tiene por símbolo P, es directamente proporcional a la intensidad y a la tensión y su expresión

matemática es P = E * I

En los circuitos de c.c. la potencia absorbida está dada por la anterior ecuación sin tener en cuenta el tipo de carga que sea. La unidad de la

potencia en el SI es el vatio (W), que se define como la potencia que da lugar a una producción de la energía igual a un julio por segundo.

En circuitos con A.C., donde la carga sea puramente resistiva, la potencia está dada por la misma expresión, exactamente como si fuera en c.c.

En los casos en que la carga no es puramente resistiva, por que en ella se tienen bobinas y/ó condensadores, se producirá un desfase entre la

tensión y la intensidad.

9.2.5.1 Clases de potencia. Por los aspectos vistos anteriormente, ya no se puede considerar la potencia en forma general (como en los circuitos de c.c., ó en los puramente resistivos) sino que es necesario diferenciar varios

tipos de potencias.

48

9.2.5.1.1 Potencia nominal ó aparente “Ps*”: Es la potencia suministrada por la fuente y la fórmula general es

Ps = E *I

La unidad es el voltamperio (VA)

9.2.4.1.2 Potencia real ó efectiva “P*”: es la potencia consumida en el circuito y su fórmula es

·cos·IEP ó también ·cosSPP

La unidad es el vatio (W), aunque existe otra unidad práctica equivalente y

es muy usada en nuestro medio, es el Hp (Horse Power) y equivale a 746 vatios.

9.2.5.1.3 Potencia reactiva ó desvatiada “PQ*”: Ésta no produce potencia

útil a causa de la existencia de inductancias y/o capacitancías en el circuito, cuya función es proporcionar un campo magnético ó eléctrico y su formula es.

senIEPQ ·· ó también senSPQ ·

La unidad es el voltamperio reactivo (VAr)

Éstas tres clases de potencias se pueden graficar en la figura 12, con el

llamado triangulo de potencias donde la potencia real esta representada por el cateto adyacente, la potencia nominal la hipotenusa y la potencia

reactiva por el cateto opuesto.

*Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo B.

49

Figura 12. Triángulo de potencias.

Ø

9.2.5.2 POTENCIAS EN CONEXIONES ESTRELLA TRIÁNGULO. Básicamente los circuitos trifásicos presentan dos tipos de conexión, que

pueden ser representados por la figura 13.

Figura 13. Principales conexiones de circuitos trifásicos

13.1 En estrella 13.2 En triángulo

50

En estrella la corriente y la tensión tienen los siguientes valores.

FL II

3

LF

EE

En triángulo la corriente y la tensión tienen los siguientes valores.

fL EE

3

LF

II

En cuales quiera de los dos sistemas, la potencia efectiva será igual a la suma aritmética de las potencias efectivas de cada una de las tres fases.

De allí que en los sistemas equilibrados la potencia efectiva total será

a) en estrella b) en triángulo

CosIEP

CosIE

P

CosIEP

LL

LL

Ff

···3

··3

·3

···3

CosIEP

CosI

EP

LL

LL

···3

·3

··3

De donde se deduce que en los sistemas equilibrados tendremos siempre

CosIEP ···3

IEPS ··3

SenIEPQ ···3

Donde E e I son valores de línea.

9.2.5.3 POTENCIA EN SISTEMAS MONOFÁSICOS BIFILARES.

CosIEP ··

IEPs ·

Donde E e I son valores de fase

51

9.2.6 SISTEMAS DE EMERGENCIA. Para los usuarios con cargas críticas y que requieran de seguridad, alta confiabilidad y continuidad del servicio,

como lo es el caso de lugares públicos especialmente en Hospitales y clínicas, también algunos equipos en industrias, cines, supermercados, discotecas, centros de cómputo, entre otros, que necesiten protegerse

contra posibles fallas en el suministro de energía eléctrica requieren de una fuente de energía alternativa que funcione mientras la red normal suministradora tenga caídas de voltaje importantes, fallas de alguna fase ó

interrupciones del servicio y suplir servicios esenciales para la seguridad de la vida humana; esta necesidad debe aparecer desde el momento que se

inicia el proyecto, estableciéndose los requerimientos de espacio, capacidad mínima del equipo de respaldo y también la necesidad de la transferencia manual ó automática.

“Se hace obligatoria la utilización de equipos de respaldo en las diferentes

subestaciones ya normalizadas cuando la capacidad instalada de la subestación sea igual ó mayor a 300 kVA”1. Además en el artículo 2.6.6 del

reglamento de suscriptores de la EBSA indica que para las clases de instalaciones anteriormente nombradas se deberá contar con sistema eléctrico de emergencia.

Las plantas de emergencia constan por lo general de un motor de

combustión interna acoplado a un generador de corriente alterna. La conexión y desconexión del sistema de emergencia se hace por medio de interruptores de doble tiro ó conmutables (manuales ó automáticos) que

transfieren la carga del suministro normal a la planta de emergencia. Las plantas automáticas tienen sensores de voltaje que y envían señales condicionadas al control cuando se presenten determinadas fallas de

voltaje para que arranque el equipo, cuyo sistema de enfriamiento tiene conectada una resistencia eléctrica que lo mantiene caliente mientras no

ésta funcionando.

9.2.6.1 Capacidad del grupo electrógeno. La carga de una planta de emergencia es limitada, se puede calcular con la siguiente ecuación, pero

se debe considerar que el voltaje disminuye al arrancar los motores.

mmJd IIfI ·25.1·

1 RAMÍREZ CASTAÑO, Manuel y UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, Sede

Manizales. Redes de Subtransmisión y Distribución de Energía. 2 ed. Manizales, Colombia : Los autores, 1995. p 417. ISBN 958-9322-03-4.

52

Donde: Fd= Factor de demanda

J = 1,2,…,n elementos conectados I = Carga del alimentador en amperios Ij = Carga de cada uno de los elementos conectados, en amperios.

Imm=Corriente nominal del motor mas grande (si esta conectado al circuito) La caída de voltaje puede ser tan grande como para provocar que otros

motores no puedan arrancar y que la planta sufra una sobrecarga. Por ésta razón es muy importante conocer la información del fabricante de la

planta al respecto del tamaño del motor más grande que puede arrancarse. También conviene pensar en la posibilidad de programar la entrada de la carga conectada a la planta, de tal manera que se pueda arrancar primero

el motor más grande y después conectar paulatinamente el resto de la carga

Es muy importante que las plantas no operen con un desbalanceo del voltaje entre fases, mayor al permitido por el fabricante, ya que aparece la

componente de la corriente conocida como de secuencia inversa, y que puede provocar sobrecalentamiento en el devanado del rotor con consecuencias graves.

Para determinar la capacidad óptima tanto en eficiencia como en economía

que determine el tamaño del motor y generador y las características de los equipos reguladores de voltaje y velocidad es necesario determinar adecuadamente la siguiente información:

Aplicación del equipo. Suplencia ó stand by en éste caso. Pico de la carga en KW.

Factor de potencia de la carga. Voltaje y número de fases.

Límites de variación de frecuencia y respuesta a transitorios de carga.

Límite de caída de voltaje y tiempo de respuesta.

53

10 MARCO LEGAL Durante la realización del presente proyecto fue necesario tener en cuenta

normas y reglamentos de carácter nacional e internacional y que a continuación se explicarán cuales fueron en orden de importancia; además se nombraran las secciones más específicas e importantes a nivel general,

como también las del sector relacionado para las instalaciones hospitalarias.

Ya que por la característica del proyecto (levantamiento y replanteo), no es necesario tener en cuenta todos los capítulos de las normas y reglamentos,

por ello se nombran los artículos y secciones específicas consultadas para cada libro.

10.1 NTC 2050.

Código Eléctrico Colombiano (CEC) 2002. Es un documento de carácter técnico emitido por el ICONTEC como primera actualización en 1998 partiendo de la primera edición en 1985; en el cual están contenidas las

necesidades nacionales en aspectos de seguridad para las instalaciones eléctricas en construcciones, basadas en los parámetros aplicados y

validados mundialmente, los cuales garantizan a los usuarios una utilización segura y confiable de las instalaciones eléctricas.

Esta norma esta compuesta básicamente por ocho (8) capítulos y uno adicional, ordenados de la siguiente manera.

Capítulo 1. Generalidades. Contiene las definiciones esenciales y algunas generalidades y requisitos de instalaciones eléctricas.

Capítulos 2. Alambrado y protección de las instalaciones eléctricas.

Trata sobre circuitos ramales, alimentadores y acometidas, puestas a tierra, protección contra sobrecorrientes y DPS.

Capítulo 3.Métodos y materiales de las instalaciones. (Clasificación

de cables, tuberías, canalizaciones, cajas, interruptores, cuadros y paneles de distribución).

Capítulo 4. Equipos de uso general. Especificaciones para aparatos de alumbrado, tomacorrientes, equipos de calefacción… motores y

circuitos, aire acondicionado y refrigeración, transformadores, etc.

54

Capítulo 5. Ambientes especiales. Clasificación de lugares peligrosos

y requisitos específicos para; gasolineras, garajes, instituciones de asistencia médica, sitios públicos, teatros, viviendas móviles, etc.

Capítulo 6. Equipos especiales. Avisos luminosos (incluidos neón),

alambrado prefabricado, grúas ascensores y montacargas, equipos de soldadura y rayos X.

Capítulo 7. Condiciones especiales. Para sistemas de emergencia, de reserva y opcionales, generadores interconectados, sistemas de

alarma y canalizaciones de fibra óptica.

Capítulo 8. Sistemas de comunicaciones. Especificaciones de estos

circuitos, equipos y antenas de radio y televisión.

Capítulo 9. Tablas y ejemplos.

Secciones Específicas Consultadas.

210 – Circuitos ramales 215 – Alimentadores. 220 – Cálculo de los circuitos alimentadores, ramales y acometidas.

225 – Circuitos ramales y alimentadores exteriores. 230 – Acometidas

240 – Protecciones contra sobrecorrientes. 280 – Descargadores de sobretensiones. 310 – Conductores para instalaciones en general.

326 – Cables para media tensión M.T. 430 – Motores, circuitos de motores y controladores. 450 – Transformadores y bóvedas para transformadores.

517 – Instituciones de Asistencia Médica. 620 – Ascensores, montacargas, elevadores, etc.

700 – Sistemas de Emergencia. 701 – Sistemas de reserva legalmente Requeridos. 702 – Sistema de reserva Opcionales.

10.2 RETIE. REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS.

De acuerdo a la resolución Nº 180498 de Abril 24 de 2005. Se expidió el retie como marco de “reglamento técnico” y obligatorio cumplimiento en

Colombia, frente a “normas técnicas” de cumplimiento voluntario. “El objetivo fundamental del reglamento es establecer medidas que garanticen

55

la seguridad de las personas, de la vida animal y vegetal, y de la preservación del medio ambiente minimizando ó eliminando los riesgos de

origen eléctrico”.1 Forma parte integral de ésta resolución el texto correspondiente a los siete

primeros capítulos de la NTC 2050. Además fija las condiciones técnicas que garantizan la seguridad de los procesos de generación, transmisión, transformación, distribución y utilización de la energía eléctrica en

Colombia. Contiene exigencias para las instalaciones con niveles de voltaje comprendidos entre 25 V y 500 kV, y que debe ser aplicado a toda

nueva instalación ó las ampliaciones hechas a partir de la vigencia del documento.

Es un documento que indica y conecta las normas eléctricas (carácter voluntario) en las cuales se basa el reglamento técnico, para que de esta manera se apliquen las disposiciones necesarias y que serán, como ya se

dijo, de carácter obligatorio.

Capítulos específicos consultados. Cap. II. Art. 8 Clasificación de los niveles de tensión en c.a. Y Art. 9

Sistema de Unidades. Cap. VI. Art. 38 numeral 7 Subestaciones de media tensión tipo interior.

Art. 39. Cartilla de seguridad para el usuario. Cap. VII. Art. 41. Requisitos para instalaciones hospitalarias.

10.3 RESOLUCIÓN CREG 070.

(Comisión de Regulación de Energía y Gas) del 28 de mayo de 1998. Se adoptó el Reglamento de Distribución de Energía Eléctrica, como parte del

reglamento de Operación del sistema Interconectado Nacional. Es una norma que establece las responsabilidades y derechos tanto de las empresas de distribución de energía eléctrica, así como de los usuarios.

La electrificadora local se basa en ésta resolución, específicamente en el

capítulo siete (7), numeral 7.5.2 “Pruebas de los equipos de medida”, 7.5.3 “Sellado de los equipos de medida”, y 7.6 “revisión de los equipos de medida”; para exigir al hospital, evaluar con detalle cada uno de los

equipos de corte, protección y medida de la subestación, con el objeto de definir la reposición total.

1 COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas :

RETIE. Bogota : Colombia. s.n, 2004. p. 5.

56

10.4 REBT. REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN.

Es un documento divulgado en Madrid, España en 1992, por el Ministerio de industria, en el servicio de Publicaciones del Ministerio de Industria,

comercio y turismo. Además de contener especificaciones necesarias para las instalaciones eléctricas, sirve como manual de diseño y consulta para profesionales del área.

Está compuesto por 43 Capítulos IMIE BT ó Instrucciones Ministerio de

Industria y Energía Baja Tensión. Las secciones consultadas fueron; IMIE BT. 017. Instalaciones interiores ó receptoras. Prescripciones

generales. IMIE BT. 020. Instalaciones interiores ó receptores. Protección contra sobreintensidades y sobretensiones.

IMIE BT. 025. Prescripciones particulares. IMIE BT. 034. Motores, Generadores y convertidores.

10.5 NTIE (1981). NORMAS TÉCNICAS PARA INSTALACIONES

ELÉCTRICAS.

Parte 1. Instalaciones para uso de energía Eléctrica. Documento expedido por la Secretaría de Patrimonio y Fomento Industrial, en la ciudad de México. Los capítulos consultados fueron el Nº 2 y 3.

10.6 REGLAMENTO DE SUSCRIPTORES DE LA ELECTRIFICADORA DE

BOYACÁ. EBSA.

Mediante la resolución 378 de 1994 se adopta este documento por el cual se establecen los requisitos mínimos para la correcta ejecución de las instalaciones eléctricas interiores. La NTC 2050 forma parte de este

reglamento; no está destinado a servir como especificación de diseño.

10.7 NORMATIVIDAD COMPLEMENTARIA NACIONAL.

La Empresa de Energía de Boyacá exige el cumplimiento de las siguientes normas relacionadas.

* NTC 3444. Medidores de Energía. * NTC 2205. Transformadores de Corriente.

57

* NTC 2207. Transformadores de Tensión. * NTC 4540. Transformadores de Medida.

* NTC 2147. Equipos de medición de energía activa. * NTC 2148. Equipos de medición de energía reactiva. * NTC 4052. Equipos de medición de Energía.

10.8 NORMATIVIDAD COMPLEMENTARIA INTERNACIONAL.

Además la sección 517 de la NTC 2050, también se basa en normas

internacionales, con las indicaciones: “para más información consulte…” y “véanse las normas…”; por ello a continuación se nombran esas normas, por si fuere necesario aclarar algunas inquietudes por parte de los lectores

remitirse si pudieran a ellas. Se aclara que no fue posible consultar directamente ninguna de las normas, ya que fue irrealizable conseguirlas.

10.8.1 Standard for Health Care Facilities, NFPA 99-1996 (ANSI) Sistemas Eléctricos esenciales en hospitales. También las

secciones 3.1.2.2.a), conmutadores de transferencia tipo I; 3.1.2.2.b), conmutadores de transferencia tipo II; sección 3-4.2.1.4, interruptores automáticos; sección 3-4.2.1.6,

conmutadores de transferencia no automáticos.

10.8.2 Standard for Health Care Facilities, NFPA 101-1997 (ANSI) Medidas de Seguridad en Edificaciones. Secciones 5-8, 5-9, 5-10.

58

11 LEVANTAMIENTO FÍSICO

Para dar una idea del estado en que se encontró el sistema eléctrico durante el levantamiento de los planos, a continuación se dará una descripción breve para cada uno de los pisos del edificio y algunos casos

especiales de fallas técnicas.

11.1 PISO SÉPTIMO. Corresponde al cuarto de máquinas de los dos ascensores, existen un

grupo-motor-generador de 42 kVA para cada equipo. Las condiciones de éste sistema son prácticamente normales.

11.2 PISO SEXTO.

Existen problemas de selectividad para el tablero T601, al estar conectadas dos duchas a 127 voltios después de un interruptor de alumbrado con una protección para el ramal de 40 amperios, mientras que la protección

principal es de 32 A.

11.3 PISO QUINTO.

Las condiciones del sistema son prácticamente normales 11.4 PISO CUARTO.

Las condiciones del sistema son prácticamente normales

11.5 PISO TERCERO.

Debido a unos cambios realizados en nidos de recién nacidos y neonatos, en el tablero T304 existen sobrecargas y desbalanceo de fases significativo,

además la acometida para este tablero está en calibre 10, siendo que el mínimo permitido para esto es el calibre 8 AWG.

También el alumbrado de los pasillos sur y oriente, es incoherente ya que la protección de esos ramales proviene desde el primer piso con el tablero T121, como resultado de un arreglo supuestamente provisional.

59

11.6 PISO SEGUNDO.

Existen modificaciones que no fueron registradas y que alteran el orden de las cargas conectadas; por ejemplo, mezclar en un circuito de alumbrado con duchas.

11.7 PISO PRIMERO.

Es donde más se encuentran modificaciones y nuevas construcciones que no son registradas de ninguna manera. El laboratorio clínico es una fiel

muestra de ello. El circuito correspondiente a los equipos de la cocina no tiene protección

principal en la subestación, solamente en campo, lo que puede ocasionar que si se presenta un corto entre las líneas eléctricas de la subestación y la cocina genere que la protección general se accione ocasionando

prácticamente corte general del servicio hasta no identificar la falla, ó lo que es peor un incendio en los ductos eléctricos.

Se encontró una derivación indebida en el recorrido de la acometida para los equipos de Rayos X, donde un circuito de tomas de la misma área fue

conectado directamente sin protección alguna, y donde la única protección para los siete tomas es el interruptor principal de 200 amperios.

Éstos son los casos más especiales, ya que si se indican todas las situaciones anormales se extendería demasiado el capítulo. También

algunas de las condiciones anteriormente expuestas se indican en el capítulo 20, registro fotográfico, que se levantó durante la realización del proyecto.

60

12 FORMULAS Y VARIABLES

12.1 CAÍDA DE TENSIÓN. Para circuitos monofásicos y bifásicos

100··

···2%

ES

Ile


100··

···3%

ES

Ile

Ahora, como es frecuente que el dato sobre el receptor sea la potencia

aparente en lugar de la intensidad, se adoptan las siguientes expresiones:

Para circuitos monofásicos y bifásicos.

100··

···22%

ES

Ple s


100··

··2%

ES

Ple s

Donde: S= Área ó sección transversal del conductor en milímetros cuadrados mm2.

dependiente del calibre (anexo E) = Resistividad específica del material conductor en Ω·mm2/m (anexo D)

I = Corriente de carga en Amperios.

l = Longitud del alimentador en metros. e% = Porcentaje de caída de tensión.

E = Voltaje de línea en el origen del alimentador. PS = Potencia aparente en VA.

61

12.2 DESBALANCEO DE FASES.

100

Sp

SS

P

PPd

Donde

SP Potencia en voltamperios de la fase más cargada.

SP Potencia en voltamperios de la fase menos cargada.

SpP Potencia promedio, en voltamperios de las tres fases.

12.3 POTENCIA TRIFÁSICA

CosIEP ···3

IEPS ··3

12.4 POTENCIA MONOFÁSICA

CosIEP ··

IEPs ·

12.5 CÁLCULO DE CONDUCTORES EN GENERAL

El porcentaje respecto a la corriente nominal utilizado en el cálculo de conductores se basa en las indicaciones de la NTC 2050 como se

especificará más adelante.

25.12.15

25.1

AI

II

C

nC

12.6 CÁLCULO DE CONDUCTORES PARA MOTORES

Según la NTC 2050.

n

II Ij

mmC 25.1

Donde

Imm = Corriente nominal del motor mayor In = Corriente nominal de los demás motores

J = 120.2; 120.3; 120.4…

62

12.7 CÁLCULO DE CONDUCTORES PARA ASCENSORES

85.0 nC II

12.8 PROTECCIÓN TÉRMICA LOCAL

Corresponde a al breaker localizado en el tablero de distribución y que alimenta todo el barraje.

25.1 nTL II

12.9 PROTECCIÓN MAGNÉTICA LOCAL

4 nml II

12.10 PROTECCIÓN TÉRMICA PRINCIPAL. Corresponde por lo general al breaker ubicado en la subestación, y que

protege la acometida. Para obtener una coordinación de protecciones, el interruptor inmediatamente aguas arriba debe tener una relación de ajuste

como se indica a continuación. ITA = (1.25 · In) ·1.3

ITA = ITL · 1.3

O también

ITA = 1.6 · In

12.11 PROTECCIÓN MAGNÉTICA PRINCIPAL

ImA = (4· In) · 1.5

ImA = ImA · 1.5

Ó también

ImA = 6 · In

63

12.12 CARGA INSTALADA.

Carga Instalada (Ci): es la sumatoria de todas las potencias nominales de los servicios conectados al sistema ó parte de él, se expresa generalmente en KVA.

JI PC

Donde PJ = capacidad nominal de cada uno de los equipos y salidas conectadas ó de los circuitos principales

12.13 CAPACIDAD INSTALADA. Capacidad instalada (Cins): Esta limitada por la capacidad nominal del

transformador eléctrico principalmente, además de los conductores y la protección. Dimensionados bajo un prudente factor de demanda y su

fórmula general puede ser:

idins CFPC %100

12.14 RÉGIMEN DE CARGA.

Indica en que porcentaje está siendo utilizado el transformador con base en la potencia nominal ó capacidad instalada y la demanda máxima

normal. Cuanto está siendo utilizado entre el 75% y 100% se obtiene la máxima eficiencia del transformador y el mínimo de perdidas.

100%int

arg C

PR demanda

aC

12.15 FACTORES DE DEMANDA.

Para determinar los factores de demanda para cada clase de circuitos, alumbrado, tomas, motores y equipos de cocina. Es necesario tener en

cuenta los anexos correspondientes; K, L y M.

64

12.16 FUSIBLE DE M.T.

Ëste elemento se encuentra ubicado en la caja principal de cortacircuitos, donde se hace la transición de la acometida aérea a subterránea, solamente hace referencia a cálculo del hilo fusible de protección y no de la

capacidad nominal de toda la caja; esto se describe en el capítulo de especificaciones técnicas de materiales.

trafofusible II 2

12.17 FUSIBLE SECCIONADOR M.T.

trafofusible II 2

12.18 RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN.

2

1

E

Ea

Siendo E1 la tensión de línea en MT y E2 la de BT.

12.19 CONDUCTOR ALIMENTADOR DE M.T.

%125 trafoCA II

65

13 DISEÑO METODOLÓGICO

Teniendo en cuenta que el diseño metodológico en términos generales es la organización estratégica de todo el proyecto y cuya información debe proporcionar las prácticas necesarias para ejecutarlo.

El desarrollo del proyecto “Levantamiento y Replanteo del Sistema

Eléctrico en el Hospital Regional de Sogamoso”, supone un conocimiento del estado actual de todo el sistema; desde la acometida de media tensión, pasando por la subestación, equipo electrógeno, hasta cada uno de los

diferentes circuitos ramales ó derivados, como se muestra en la figura 13. Figura 14. Estructura básica del sistema eléctrico del hospital.

66

Por lo tanto se adoptó la siguiente estrategia metodológica.

13.1 TRABAJO DE CAMPO. Iniciar con el trabajo de campo fue fundamental para la consecución del

proyecto ya que mediante técnicas programadas de observación, medición y recopilación de datos se pudieron establecer parámetros tales como:

Estado actual de todo el sistema.

Calibres de conductores. Valores de cargas reales.

Valores de los dispositivos de protección.

Situaciones peligrosas.

13.2 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Toda la información lograda a través del trabajo de campo fue organizada

de tal forma que permitiera un manejo y una visión general de los resultados con los cuales se pudieran sacar conclusiones, para ello se

establecieron varias técnicas de clasificación como por ejemplo; la información cuantitativa referente a valores de cargas, número de cajas y de circuitos, se organizó mediante tablas.

Además a cada uno de los tableros eléctricos se le designó de una manera conveniente, teniendo en cuenta la ubicación en cada piso, como por

ejemplo 5T403 corresponde al circuito 5 localizado en el cuarto piso y tablero 03.

También se optó por trabajar piso por piso, y asignarle una carpeta a cada uno de ellos con los diferentes ítems a estudiar, esto facilitó el registro de

datos ya que el trabajo de campo fue muy dispendioso y restringido en varias áreas tales como salas de cirugía, sala de partos, neonatos,

consultorios y algunas oficinas, presentándose a veces la dificultad de no poder continuar el orden del trabajo.

En cuanto a la información cualitativa, fue registrada en las mismas carpetas como observaciones, ejemplo: el circuito del alumbrado de pasillo sur del tercer piso corresponde al 1T121.

67

13.3 INTERPRETACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

Una vez recogida, tabulada y procesada la información se paso a la interpretación y análisis de resultados, para esto fue necesario volver a la propuesta original, verificando los objetivos y las metas que se propusieron

alcanzar con la investigación. Es importante mencionar, que paralelo a la recolección de datos primarios

realizados durante el trabajo de campo se llevo acabo una recopilación de información secundaria tal como: NTC 2050, RETIE, Planos existentes,

libros técnicos etc. Al concluir el análisis de resultados se obtuvo información valiosa como

balance de fases, calibre de conductores, selectividad de protecciones, exceso de salidas trifásicas, desactualización de planos, entre otras.

68

14 CÁLCULOS

Con los datos organizados se realizaron los cálculos correspondientes para establecer si los parámetros actuales corresponden con la normatividad vigente y presentar cuadros comparativos, como también observaciones y

recomendaciones para cada alimentador.

Principalmente se parte de los conceptos y requerimientos generales contenidos en el Código Eléctrico Colombiano, NTC 2050-2002 emitido como anexo general y complementario del RETIE, sin embargo también

son fuentes secundarias de consulta las demás normas relacionadas en el marco legal. Para omitir repeticiones de “NTC 2050” se utilizará el símbolo “®”

14.1 REQUERIMIENTOS GENERALES PARA TODA INSTALACIÓN.

® Sección 240-2 y 240-3 donde aclara respectivamente que todos los

equipos y conductores deben protegerse contra sobrecorrientes.

En los incisos 302.7b y 203.2 de las NTIE (1981) se especifica como

calibre mínimo para los circuitos de alumbrado y fuerza al Nº 14 AWG y para circuitos alimentadores al Nº 10 AWG siempre y cuando sean de cobre.

® En la sección y tabla 310-5, indica que el calibre mínimo para los

conductores en instalaciones generales también es numero 14 AWG,

pero tiene sus excepciones, y permite que en motores menores a 746 W, se utilice un calibre entre 14 y 18 AWG.

® Sección 230-31, “calibre mínimo para acometidas en ductos”: en

general no deben ser menores al número 8 AWG, pero con las

excepciones 1). Para pequeñas áreas menos de 53 m2 el mínimo es 10 AWG y para instalaciones de cargas limitadas, el calibre 12 AWG.

® Sección 240-4.d) Equilibrio de carga entre ramas. Todas las cargas se

beben distribuir uniformemente entre las líneas del circuito.

Reglamento de suscriptores EBSA art. 2.4 Equilibrio de las fases. El máximo desequilibrio permitido entre las tres fases será del 5%. Aunque

en ninguna otra norma accesible indica un determinado porcentaje, el

69

valor máximo igualmente recomendado de desbalanceo no debe ser mayor al 5% 1

® Sección 210-19.a).4 y 215.2.b).2; especifica que la caída de tensión

para las cargas y equipos no debe ser mayor a 3% para el circuito

alimentador y 3% para el circuito ramal ó derivado, y sin que los dos sobrepasen el 5%.

® Sección 240-12 “coordinación de los sistemas eléctricos de protección”.

Para efectos de cálculos generales y específicos todos los conductores

utilizados son de cobre y se asume un 100% puro; Con clase de aislamiento THW Thermoplastic Heat Wet (Termoplástico resistente al calor (75º

C) y la humedad).

14.2 CÁLCULOS PARA MOTORES. Según ®, sección 430-6.a) para motores de uso general y diferentes a los de bajo par, la capacidad de corriente de conductores y dispositivos de protección de los circuitos

ramales y alimentadores, se determinan utilizando valores de corriente indicados en la tabla 430-150 (ver anexo F), en lugar de la placa de

características del motor, a no ser que se indique lo contrario. La protección individual del motor contra sobrecarga (relé térmico) es la única que se debe basar en la corriente a plena carga rotulada en la placa de

características. 14.2.1 Ejemplo 1. Cálculo de para el ascensor 1, que corresponde al

tablero CCM T701 y circuito 15QR.

Datos en placa de características del grupo motor. Potencia : 44.2 HP Tensión : 220 Voltios

Corriente : 115 Amperios Velocidad : 1160 RPM

Frecuencia : 60 Hz. Servicio : Intermitente. Corriente de línea de los circuitos de control es de 3 amperios.

Total corriente nominal (por línea) 18 amperios


70

-El primer paso para el análisis del circuito es valorar el balanceo de fases a partir del cuadro de cargas del tablero T701 (ver detalle en plano 12)

Ya que los motores trifásicos representan circuitos equilibrados; el desbalanceo de fases es de 0%, estando lógicamente dentro de los

parámetros recomendados, por ello no es necesario calcular el desbalanceo.

- Para el cálculo de la capacidad de corriente del conductor es necesario remitirse a ® sección 620. Cálculos para ascensores; art. 13.d)

“conductores del alimentador y circuitos ramales”, y que remite a la sección 430 artículo 22.a) excepción Nº 1 que clasifica los ascensores como de servicio intermitente y que la capacidad del conductor no debe ser

menor al 85% de la corriente del motor por placa de características para un tiempo de servicio de 15 minutos; según tabla 430-22.a) (ver anexo J)

Por ello la fórmula sería:

OnC III 85.0

AI

AAI

C

C

100

385.0115

De acuerdo con éste resultado y utilizando la tabla 310-16 de ® (anexo E),

se encuentra el conductor Nº 3 AWG; con sección de 26.66 mm2. Pero como ésta referencia no es muy comercial, se acogerá el calibre

inmediatamente superior; que es Nº 2 AWG, con sección de 33.62 mm2.

- Ahora se analiza caída de tensión (e%*) el circuito de acuerdo a la

recomendación de ®, además la corriente de referencia es el resultado del

cálculo anterior. Las variables distintas son la longitud de 60 m, y la constante de resistividad ρ, de 0.017 Ωmm2/m para conductores con material de cobre según anexo D.

100··

···3%

ES

Ile

100

22062.33

10060017.032%

2

Vmm

Ame m

mm

38.2% e

* Corresponde a abreviaturas contenidas en Anexo C.

71

Es un valor aceptable para la regulación de tensión en el circuito alimentador.

Nota: Ya que el grupo motor está a una distancia despreciable (5 metros) del interruptor circuito ramal no es indispensable realizar el cálculo para

la regulación de tensión en esa parte del circuito. Sin embargo se obtuvo una caída de tensión es de 0.19% para el circuito derivado ó ramal.

- Cálculo de la protección del circuito alimentador local. La ® sección 620-

61.d), remite a 430-52.c); emplear dispositivos de protección que no superen los valores de la tabla 430-152 (ver anexo G), pero que tampoco sea inferior al 115 % de la corriente por placa de características del motor

según 430-110. Ya que no existe una constante para calcular la protección combinada

(interruptor termomagnético según ®-sección 430-55) se calcula según lo recomendado en el REBT IMIE 034 Motores y generadores utilizando un

porcentaje del 125% In. Sin embargo se mantiene la indicación antes anotada, que para el cálculo de la protección del circuito se basa en los valores de corriente nominal indicados en la tabla 430-150 (anexo F)

Ajuste para tiempo inverso ó térmico de 1.25 In

*, y de disparo instantáneo

de 4In. Por consiguiente

25.1154

25.1

AI

II

TL

nTL Y

4154

4

AI

II

ml

nml

AITL 192 AIml 616

- Protección para circuito alimentador principal del motor. ® Sección 620-61.c), que remite a 430-62.a), interruptor no superior al valor máximo

permitido en la tabla 430-152 (anexo G) Al existir más de un medio de desconexión en un circuito se debe aplicar el

principio de “coordinación selectiva” de acuerdo a ® la sección 620-62, y también en 240-12 “coordinación de los sistemas eléctricos de protección”.

* Corresponde a abreviaturas del Anexo C

72

El grupo Schneider1 y Merlin Gerín como se vio …en el capítulo 9.2.1.4… indican y sugieren unas relaciones de ajuste entre dos interruptores

automáticos para que exista una selectividad. Ya que la apreciación dada por Merlin Gerín implica costos más elevados y montaje de interruptores muy sobredimensionados, se considera apropiado utilizar una relación

promedio en relación al criterio que tiene el Grupo Schneider. Por ello se adopto la relación de ajuste en 1.3 para la característica del

térmico It*, y el ajuste magnético Im* de 1.5 para el interruptor inmediatamente aguas arriba.

En consecuencia el cálculo de la protección del alimentador se puede calcular así.

ITA = (1.25 · 1.3) ·In ImA = (4 · 1.5) · In

ITA = 1.6 · In ImA = 6 · In

O sea que:

ItAp = 250 Amperios ImAp = 925 Amperios.

Por lo general para éstas capacidades de corriente térmica los

interruptores son de disparo ajustable, de lo contrario un valor comercial es de 250 A.

Para efecto de la valoración del circuito, en todos los tableros de

distribución se realizará una comparación entre los análisis hechos y las características actuales del circuito, para ello se utiliza un cuadro con formato general para todas las cajas eléctricas; y que para el caso del

tablero T701 será la tabla 3

1 MERLIN GERIN. Catalogo 2000 Compac-interpac : complementos técnicos. Colombia :

Merlin Gerin, 2000. p 147. * Corresponde a abreviaturas del Anexo C

73

Tabla 3. Confrontación tablero MCC T701

Aspecto analizado

Situación

Desbalanceo entre fases

En %

Calibre de Conductor del alimentador Cobre AWG

Caída de tensión del alimentador

En %

Protección del

alimentador local. (A)

Protección del alimentador principal (A)

Resultados calculados

0 2 2.38 192 250

Características actuales

0 2/0 1.2 200 140-200

Notas de replanteo

- El calibre actual fue sobre-dimensionado - Caída de tensión dentro del rango. - El alimentador principal no ofrece selectividad.

14.3 CALCULO PARA CIRCUITOS CON CARGAS COMBINADAS. Son aquellos casos en los cuales un tablero eléctrico tiene conectadas

diferentes cargas; éstas pueden ser alumbrado incandescente, fluorescente y otras, duchas, circuitos de tomas monofásicos, bifásicos, trifásicos y especiales, también en algunos casos combinadas con motores.

14.4 Requerimientos Específicos para Circuitos Mixtos. Además de los requerimientos generales inicialmente expuestos para toda clase de

circuitos, se deben tener en cuenta unos aspectos específicos para cargas mixtas, como los que se indican a continuación:

® Sección 210-8.c) aclara que donde existan duchas eléctricas, éstas deben tener un circuito exclusivo con su protección independiente.

®Sección 210-20 y 210-22 Indica que se debe tener protección contra

sobrecorriente para los conductores y equipos en los circuitos con cargas combinadas.

®Sección 210-22.b) Cargas inductivas de alumbrado; para los circuitos que alimentan equipos de alumbrado, la carga debe ser calculada en VA, con base en la corriente total de dichas unidades y no en la potencia de los

tubos ó las bombillas (W).

® Sección 220-3.a) y 220-10. Cálculo de circuitos ramales y alimentadores para cargas continuas y no continuas.

® Sección 220-3.c) Capacidad de salidas para todo tipo de lugares. ® Sección 220-20. Cálculo del FC Para cocinas comerciales.

74

14.4.1 Ejemplo 1. Cálculo para el tablero T401 del circuito 8QR. Corresponde a luces y tomas del cuarto piso. La base de partida es el

cuadro de cargas respectivo en el plano 12. - Balanceo de fases (®; 240-4.d) y 1), se utiliza la ecuación 4.2.2.8

100%

Sp

SS

P

PPd 100

5747

56305812%

VA

VAVAd

%16.3% d

Éste resultado corresponde a los valores recomendados. - Capacidad del conductor del alimentador (®; 220-10). Primero se

calcula la corriente de línea en el circuito trifásico, y como ésta dentro de los parámetros se asume que es equilibrado; ésta corriente se obtiene así:

IEPS ··3 E

PI S

n

3

V

VAIn

2203

17242

AIn 2.45

Ahora sí, se halla la capacidad del conductor, para ello se utiliza la

siguiente ecuación.

25.145

25.1

AI

II

C

nC

AIC 2.56

El conductor apropiado por tabla es el calibre 6 AWG. De 13.3 mm2 de

sección. - Caída de tensión para el alimentador utilizando la fórmula 5.2.2.4 será:

100··

···3%

ES

Ile

100

2203.13

4545017.032%

2

Vmm

Ame m

mm

%2% e Esta caída de tensión es aceptable.


75

- Protección del alimentador. (®; Sección 210-20 y 210-22), el cálculo se realiza con la siguiente fórmula:

25.145

25.1

AI

II

T

nT Y

445

4

AI

II

m

nm

AIT 56 AIm 180

El interruptor termomagnético no ajustable de valor comercial

inmediatamente superior es de 75 A, en síntesis:

Tabla 4. Confrontación T401

Aspecto analizado

Situación


En %

Calibre de Conductor

Cobre AWG

Caída de tensión

En %

Protección del alimentador

local. (A)


principal (A)

Resultados normativos

< 5 6 2 56 72


3.16 6 2 Ninguna 70-100 Compartida

Notas de replanteo

El desbalanceo es aceptable El calibre es el apropiado la caída de tensión está dentro del rango permitido No tiene protección local, sería bueno instalarla

Ajustar la protección al valor requerido con la sumatoria del circuito compartido.

14.5 CARGA INSTALADA.

En consecuencia a lo anterior, a continuación se calcula la carga total instalada a partir de los cuadros de carga presentados en los planos once y

doce, sintetizados en el tabla 5; indicando resumidamente tres tipos de carga como son las de alumbrado, tomas y otros (incluyen motores y artefactos de cocina)

La carga total del circuito de tomas incluye también la capacidad de los

equipos especiales conectados a los ramales. Por consiguiente la carga total instalada será

JI PC Pj= carga de cada circuito principal del sistema.

KVAKVAKVAKVACI 21511696130

KVACI 557

76

14.6 DIMENSIÓN DEL ALIMENTADOR Y DE LOS COMPONENTES EN LA SUBESTACIÓN

Una vez determinado el cálculo la carga instalada se procede al cálculo de los principales componentes de la s.e.

Hace referencia a los elementos destinados para suministrar la potencia necesaria demandada por una instalación; estos son: el transformador, la

protección termomagnética y los conductores de la acometida. También son los elementos de nivel dos ó de M.T como son DPS, cortacircuitos ó

caja primaria y el seccionador. 14.6.1 Capacidad adecuada del transformador. El siguiente cálculo es el

de la capacidad del alimentador que realmente hubiera necesario para el hospital, y que se hace con base en la NTC 2050 sección 220. Aplicando

un factor de demanda indicado en tablas para las respectivas clases de cargas (anexos J, K, L y M)

Para el circuito de alumbrado es muy importante tener en cuenta la nota de anexo K. Por ésta razón se excluyeron del factor de demanda la carga de

los tableros T113, T123, T206, T304, T406 y T506; y así obtener una carga al 100% para:

%1001. PCinst

5064063042061231131. TTTTTTinst PPpPPPC

VAVAVAVAVAVACinst 1280199240766000538048001.

VACinst 235281.

Para el resto de la carga de alumbrado si se aplica el factor de demanda indicado en el anexo K. Ya que la carga total de alumbrado fue 115892VA, el Fd se aplica a:

92364

23528115892

2.

2.

%1002.

dinst

dinst

alumdinst

Fc

VAVAFC

PPFC

77

Tabla 5. Síntesis de cargas en los circuitos principales. Ramal no esencial “Columna A” Cargas en

circuito de tomas (VA) “Columna B”

Carga en circuito de alumbrado (VA)

“Columna C” Carga en otros circuitos (VA) 1 Ph 2 y 3 Ph

T101 2980 2924 T102 y T103 900 1944 1780 Motor 1Ph T104 y T105 1080 4000 T106 y T107 2880 2700 18000 Cocina T112 10980 5844 T117 9000 T301 2340 1800 ** T302 1200 Montacargas T403 y T404 36000** + 7200

T501 y T502 27000** + 19200 T504 y T505 2700 2400 3568 T701 45 KVA Ascensor Uno

Subtotal 1 23860 41800+64000 16980 48 KVA +18000

Ramal Crítico Tomas (VA) Alumbrado (VA) Otros

1 P.D. 2 y 3 Ph

T121 y T121.1 4680 6000** 3456 -- T129.1 y T129.2 6660 12000** 2912 -- T205 7200 9100 -- T206 5400 6000 (sin Fd ) -- T207.1 y T207.2 5760 3300 -- T303 9000 10344 -- T304 8100 1300** 4076 (sin Fd *) -- T305.1;T305.2 -T305.3 6660 7000 5952 -- T401 8100 9150 -- T503 7200 10300 -- T601 3960 7200** 4700 --

Subtotal. 2 72720 7000 + 26500 69290

Ramal Vital Tomas (VA) Alumbrado (VA) Otros

1 Ph 2 y 3 Ph

T108 y T109 540 5730 -- T113 -- 4800 (sin Fd *) -- T115 y T116 7000 2000 4900 -- T118 3420 4872 -- T123 5940 9800 5380 (sin Fd*) -- T406 -- 1992 (sin Fd *) -- T506 -- 1280 (sin Fd *) -- T703 360 500 --

Subtotal 3 17260 11800 29454 --

Sistema de equipos Tomas (VA) Alumbrado (VA)

1 Ph 2 y 3 Ph

T110.1 y T110.2 16230 (caldera) T118a 1500 (cuarto frío) T119 y T120 9180 RX 24654 (Lavandería) T124.1 ; T124.2 y T125 360 168 27060(cuarto bombas) T126 3000 T127 6400 T128 25800 (cocina) T202 y T203 9280 (Esterilizador) T702 45 kVA Ascensor Dos

Subtotal 4 15940 3000 168

Total de los circuitos generales

Tomas (VA) Alumbrado (VA) Otros (VA)

129780 63600 + 32900 115892 197524 +18000

78

* Cajas de distribución a las cuales no se les aplica ningún tipo de factor de demanda

según lo indica la nota del anexo K. ** Potencia de tomacorrientes trifásicos que no se incluye para el dimensionamiento del

sistema de respaldo ya que prácticamente no se utilizan.

Entonces el factor de demanda para el alumbrado general se aplica a 92364 VA así:

Los primeros 50000 VA al 40%; = 20000 VA El resto, 42364 VA al 20%; = 8472 VA

Mas 23528 VA al 100%; = 23528 VA Total carga de alumbrado general = 52 kVA

- Para el cálculo del circuito de tomas se aplicará sobre los tomas monofásicos y algunos polifásicos, en la tabla anterior se discrimino en la

columna de tomas los 2Ph y 3Ph; separando así la carga conectada para los de servicio común y los que prácticamente nunca se utilizan (por ello

éstos últimos se excluyen para la sumatoria de cargas de tomas en el cálculo).

VVAP

PPP

tomas

PhyPhTomas

63600129780

321

VAPtomas 193380

Sobre éste valor se aplicará el cálculo para la carga demanda del circuito de tomas, utilizando el anexo J así:

Los primeros 10000 VA al 100%; = 10000 VA. El resto 183380 VA al 50%; = 91680 VA.

Total de carga para tomas, aprox.: = 100 kVA

Para el cálculo de la carga en el sistema de equipos donde existen cargas combinadas como motores, estufas eléctricas y un ascensor entre otras; se aplican diferentes factores de demanda a cada uno de esos

alimentadores así:

- Para el circuito de la cocina según anexo K con base en cuadro de cargas T128 para una cantidad de 8 artefactos menos de 3.5kVA y una carga total de 18000 VA con un Fd de 53%; se obtiene un resultado de 9500 VA.

79

Además circuito de la cocina contiene un motor trifásico para la campana extractora de humos, con una carga de 7800 VA y Fd de 100%.

Carga neta para la cocina de 17300 VA. - En el circuito de lavandería se puede aplicar un factor de demanda bajo

el concepto de cargas no coincidentes (® 220-21); en referencia al plano unifilar y circuito 9QE (Plano 1), se tienen en cuenta los motores 120.1; 12.02; 120.4 y 120.6; para obtener una carga neta de 11 kVA.

- Para el circuito de la caldera 110.1 Y bomba agua 110.2 con una carga

total de 16230 VA se aplica un factor de 70%, con base en corrientes medidas (25 amperios), y así obtener una carga de 9500 VA.

- Para el circuito de esterilizador se pude aplicar un factor de demanda bajo el concepto de cargas no coincidentes (® 220-21) ya que existen dos equipos de esterilización, aunque realmente esta en funcionamiento una

unidad; se tomó medida de corriente de trabajo (23 A) y así obtener una potencia de aproximadamente 9000 VA.

- Para el cálculo de la carga en los ascensores uno y dos, cada uno con una carga total de 45 kVA, se empleó el mismo procedimiento anterior

(corriente transitoria por 2 seg. De 113 amperios; y de trabajo normal de 65 A), para un consumo 25 kVA cada uno y una carga total neta de

50kVA. En el cuarto frío, por ser una carga pequeña de 1500 VA se pude tomar al

100%. - El cálculo de carga en el cuarto de bombas se hace aplicando al caso de

cargas no coincidentes (® 220-21); ya que existen dos bombas (T124.1 y T124.2) de 12.2 kVA, cada una y funcionan alternadamente, además de un

compresor 2Ph de 2.7 kVA; de ésta manera se tiene una carga neta de aproximadamente 15 kVA.

En síntesis las cargas diversificadas en el sistema de equipos será: Cocina = 17.3 kVA

Lavandería = 11 kVA Caldera = 9.5 kVA Esterilizador = 9 kVA

Ascensores = 50 kVA Cuarto frío = 1.5 kVA Cuarto bombas = 15 kVA

Total equipos = 115 kVA La sumatoria total de cargas netas para las clases de circuitos es:

80

Alumbrado = 52 kVA

Tomas = 100 kVA Equipos = 115 kVA Total carga neta = 267 kVA

Por consiguiente la capacidad del transformador apropiado debería ser

más de 267 kVA; teniendo en cuenta una reserva adecuada, se puede dimensionar un transformador con potencia comercial de 315 kVA, para

tener un régimen de carga de 84 % a la capacidad nominal y ofrecer un buen rendimiento y pocas pérdidas.

100%int

arg C

PR demanda

aC 100315

267%arg

KVA

KVAR aC

84%arg aCR

14.6.2 INTERRUPTOR PRINCIPAL B.T. En la NTC 2050 sección 450-3 se indican las disposiciones para la

protección contra sobrecorrientes en los transformadores. Además en la tabla 450-3.a).1), (anexo P), aparecen los valores máximos de ajuste para

los dispositivos de protección en los lados primario y secundario del transformador, pero como no existe una indicación específica para determinar el porcentaje respecto a la corriente nominal a plena carga y de

acuerdo a las curvas características de protección de los equipos (figura 1), el interruptor se puede dimensionar a una corriente igual al cálculo de la potencia base del transformador, ó sea:

IEPS ··3 E

PI S

3

V

KVAI

2203

267

AmperiosIn 700

Al dejar proyectado el transformador para conectar más carga, el interruptor principal de BT debe ser de tipo ajustable, con valores

comprendidos entre la corriente aparente de demandada actual (700 amperios) y la corriente nominal secundaria del transformador de 315

81

kVA (825 amperios), de manera que cuando se aumente la carga conectada, también ajustar debidamente el dial térmico del interruptor.

Éste valor de corriente es la del ajuste térmico (para sobrecargas), ahora el ajuste magnético (cortocircuitos) puede ser 5 veces Ir. Obteniendo así un

disparo instantáneo para una corriente de cortocircuito de 3500 amperios. Realmente este ajuste es muy empírico ya que es necesario realizar un cálculo bien complejo a nivel de ingeniería para hallar el valor

adecuado de la corriente de cortocircuito

Ya que prácticamente es imposible cambiar el transformador actual por uno de la capacidad indicada, se recomienda en caso de ser modificados los demás equipos de la s.e. entre ellos el interruptor B.T, instalar uno de

ajuste mínimo en 700 amperios para la mayor demanda calculada, y máximo 1250 amperios que es la corriente a plena carga para el transformador actual de 500 kVA.; otra alternativa para cuando se

modifique el sistema de distribución en la subestación es la propuesta mostrada en el capítulo 14.11 y graficada en el plano 2, del anexo general.

14.6.3 FUSIBLE DE M.T.

La capacidad de corriente del hilo fusible recomendada empíricamente por Samuel Ramírez1 es 2.0 veces la corriente nominal del transformador a

plena carga (para un transformador de 315 kVA la corriente primaria nominal es 13 A), entonces:

trafofusible II 2

AI fusible 132

AmperiosI fusible 25 (Valor comercial)

14.6.4 FUSIBLE SECCIONADOR M.T.

trafofusible II 2

AI fusible 132


1 Ibid., p.438

82

14.6.5 CONDUCTOR ALIMENTADOR M.T. La corriente nominal a plena carga del transformador es la base para

obtener el calibre del conductor para la acometida de 13.2 kV., y que se calcula partiendo de la fórmula

IEPS ··3 E

PI S

3

kV

kVAI

2.133

315

AmperiosIn 7.13

Ahora la capacidad de corriente del conductor deberá ser el 125% de éste

valor calculado, o sea:

25.17.13

%125

AI

II

CA

NCA

.2.17 AmperiosICA

14.7 SISTEMA DE RESPALDO. El hospital regional de Sogamoso por ser una institución de asistencia

médica, “esta obligado a la utilización de un sistema eléctrico de respaldo en la subestación”1. Aunque cuenta con éste sistema de emergencia,

tecnológicamente no es el más apropiado para suplir las necesidades de los circuitos esenciales.

CRITERIOS PARA ESTABLECER LA CAPACIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO ESENCIAL. La capacidad del sistema eléctrico esencial debe ser suficiente para satisfacer la demanda de los equipos y artefactos

conectados a cada ramal. El cálculo de la demanda se debe basar en lo siguiente.

1 EBSA, Op. Cit.,

83

Un prudente factor de demanda y datos históricos.

Las cargas conectadas, o

Cálculos descritos en ® sección 220, o

una combinación de cualquiera de los métodos anteriores.

14.8 CÁLCULOS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPO DE

RESPALDO. Los aspectos a tener en cuenta para calcular la capacidad del grupo electrógeno serán especialmente los factores de demanda para cada tipo de carga (anexos K para alumbrado y L para tomas) de los tableros

eléctricos conectados al sistema esencial, pero con base en el diagrama unifilar propuesto (plano 2), como resultado de ello se obtuvieron los siguientes valores indicados en la tabla 6.

14.8.1 Diversificación total del alumbrado. Ahora el factor de demanda para el alumbrado de todos los ramales será:

Total alumbrado: 98912 VA (75384 para aplicar Fd y 23528 al 100%)

Los primeros 50000 VA al 40% = 20000 VA. Resto -- (25384 VA) al 20% = 5076 VA.

Sin Fd -- 23528 VA al 100% = 23528 VA Total carga alumbrado de: = 48.6 kVA

14.8.2 Diversificación total de tomas. Factor de demanda para circuito de

tomas en todos los ramales:

Total carga de tomas es de 157720 VA: pero los 26500 no se incluyen en el siguiente cálculo, o sea que sobre los 131220 se aplica el Fd con base en

anexo L) así:

Los primeros 10000 al 100% = 10000 VA. Resto 121220 al 50% = 60600 VA. La carga de tomas será de = 70 kVA VA

84

Tabla 6. Resumen de cargas instaladas en el sistema esencial.

Ramal Crítico

“Columna A” Cargas en circuito de tomas (VA)

“Columna B” Carga en circuito de

alumbrado (VA)

“Columna C” Carga en otros

circuitos (VA) Tomas (VA)

1 Ph 2 y 3 Ph 2 y 3 Ph Otros

T121 y T121.1 4680 6000** 3456 -- T129.1 y T129.2 6660 12000** 2912 -- T205 7200 9100 -- T206 5400 6000 (sin Fd *) --

T207.1 y T207.2 5760 3300 -- T303 9000 10344 -- T304 8100 1300** 4076 (sin Fd *) --

T305.1;T305.2 –T305.3

6660 7000 5952 --

T401 8100 9150 -- T503 7200 10300 -- T601 3960 7200** 4700 --

Subtotal. 1 72720 7000 + 26500** 69290

Ramal Vital Tomas (VA) Alumbrado (VA) Otros

1 Ph 2 y 3 Ph

T108 y T109 540 5730 -- T113 -- 4800 (sin Fd *) -- T115 y T116 7000 2000 4900 -- T118 3420 4872 --

T123 5940 9800 5380 (sin Fd*) -- T406 -- 1992 (sin Fd *) -- T506 -- 1280 (sin Fd *) -- T703 360 500 --

Subtotal 2 17260 11800 29454 --

Sistema de equipos Tomas (VA) Alumbrado (VA)

1 Ph 2 y 3 Ph

T110.1 y T110.2 16230 (caldera) T118a 1500 (cuarto frío) T119 y T120 9180 RX 24654 (Lavandería) T124.1 ; T124.2 y T125

360 168 27060(cuarto bombas)

T126 3000

T127 6400 T128 25800 (cocina)

T202 y T203 9280 (Esterilizador) T702 45000(ascensor)

Subtotal 3 15940 3000 168 149524

Total Sistema esencial

105920 24800 +26500** 23528* + 75384 150 kVA

* Los factores de demanda para alumbrado del anexo K no se aplican a la carga de los alimentadores a zonas de hospitales en las que es posible que se pueda utilizar toda la iluminación al mismo tiempo) ** Cargas instaladas pero que realmente nunca se utilizan y no se incluyen en el dimensionamiento del equipo de respaldo

85

14.8.3 Diversificación total para el sistema de equipos. Factor de demanda en los circuitos especiales de equipos: Ya que existen cargas combinadas

como motores, estufas eléctricas y un ascensor entre otras; se aplican diferentes factores de demanda a cada uno de esos circuitos así:

- Para el circuito de la cocina según anexo K con base en cuadro de cargas T128 para una cantidad de 8 artefactos menos de 3.5KVA y una carga total de 18000 VA con un Fd de 53%; se obtiene un resultado de 9500 VA.

Además circuito de la cocina contiene un motor trifásico para la campana extractora de humos, con una carga de 7800 VA y Fd de 100%.

Carga neta para la cocina de 17300 VA.

- En el circuito de lavandería se puede aplicar un factor de demanda bajo el concepto de cargas no coincidentes (® 220-21); en referencia al plano unifilar y circuito 9QE (Plano 1), se tienen en cuenta los motores 120.1;

12.02; 120.4 y 120.6; para obtener una carga neta de 11 KVA.

- Para el circuito de la caldera 110.1 Y bomba agua 110.2 con una carga total de 16230 VA se aplica un factor de 70%, con base en corrientes

medidas (25 amperios), y así obtener una carga de 9500 VA.

- Para el circuito de esterilizador se pude aplicar un factor de demanda bajo el concepto de cargas no coincidentes (® 220-21) ya que existen dos

equipos de esterilización, aunque realmente esta en funcionamiento una unidad; se tomó medida de corriente de trabajo (23 A) y así obtener una potencia de aproximadamente 9000 VA.

- Para el cálculo de la carga en los ascensores uno y dos, cada uno con una carga total de 45 kVA, se empleó el mismo procedimiento anterior (corriente transitoria por 2 seg. De 113 amperios; y de trabajo normal de

65 A), para un consumo 25 kVA cada uno y una carga total neta de 50KVA.

En el cuarto frío, por ser una carga pequeña de 1500 VA se pude tomar al

100%.

- El cálculo de carga en el cuarto de bombas se hace aplicando al caso de cargas no coincidentes (® 220-21); ya que existen dos bombas (T124.1 y

86

T124.2) de 12.2 kVA cada una y funcionan alternadamente, además de un compresor 2Ph de 2.7 kVA; de ésta manera se tiene una carga neta de

aproximadamente 15 KVA. En síntesis las cargas diversificadas en el sistema de equipos será:

Cocina = 17.3 kVA Lavandería = 11 kVA

Caldera = 9.5 kVA Esterilizador = 9 kVA

Ascensores = 50 kVA Cuarto frío = 1.5 kVA Cuarto bombas = 15 kVA

Total equipos = 115 kVA

14.9 DIMENSIONAMIENTO FINAL DEL SISTEMA DE RESPALDO. La sumatoria total de cargas netas para las clases de circuitos es:

Alumbrado = 48 kVA Tomas = 70 kVA

Equipos = 115 kVA Total carga neta = 233 kVA

Se puede dividir la carga total del sistema esencial en dos niveles; para el

circuito de emergencia (Ramal crítico y vital) y para el sistema de equipos, así:

Circuito de emergencia. Alumbrado, 48600 VA

Tomas, 70000 VA, Total aproximado de 118 KVA.

Sistema de equipos Aproximadamente de 115 KVA.

Ya que el conmutador de transferencia para el sistema de equipos es

automático retardado ó manual y se opera solo en caso de necesidad específica (® 517-34), como por ejemplo si se llegara a presentar el caso, que en el momento de ausencia de tensión normal, el ascensor se detuvo

entre dos pisos, es necesario ponerlo en funcionamiento para liberar las personas que hubieran podido quedar atrapadas en él, ó una radiografía

87

de urgencia, etc., de la misma manera para los otros circuitos involucrados,.

Por consiguiente es adecuado dimensionar la planta de emergencia para una capacidad de 150 kVA, y disponer así de 32 kVA más de reserva para

el sistema de equipos. 14.10 CAPACIDAD DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN EN EL

EQUIPO DE RESPALDO PARA CADA RAMAL DEL SISTEMA ESENCIAL.

Ya que la ® sección 700-25 y 26, exige que para cada circuito del sistema esencial conectado al equipo de respaldo, debe de contar con un dispositivo de protección individual para evitar sobrecargas en el

generador. Se calcula la carga con un prudente factor de demanda para cada ramal, utilizando los mismos porcentajes Fd anteriores y obteniendo los siguientes resultados.

14.10.1 RAMAL CRÍTICO. 79720 VA para los tomas.

Primeros 10000 al 100% = 10000 VA

Resto-- 69720 al 50% = 34860 VA Total tomas = 35 kVA

62296 VA para alumbrado Sin Fd 10000 VA = 10000

59296 con Fd, entonces

Primeros 50000 al 40% = 20000 VA Resto-- 9720 al 20% = 1944 VA Total alumbrado = 32 kVA

Total carga del Ramal Crítico = 77 kVA Corriente del alimentador = 200 A.

88

14.10.2 RAMAL VITAL.

29000 VA para los tomas. Primeros 10000 al 100% = 10000 VA

Resto-- 19000 al 50% = 8500 VA Total tomas = 18.5 kVA

29454 VA para alumbrado

Sin Fd 13452 VA = 13452 16000 con Fd, entonces

Primeros 50000 al 40% = 6400 VA Total alumbrado = 20 kVA

Total carga del Ramal Vital = 38 kVA Corriente del alimentador = 100 A. 14.10.3 SISTEMA DE EQUIPOS.

En síntesis las cargas diversificadas en el sistema de equipos será:

Cocina = 17.3 kVA Lavandería = 11 kVA Caldera = 9.5 kVA

Esterilizador = 9 kVA Ascensores = 50 kVA

Cuarto frío = 1.5 kVA Cuarto bombas = 15 kVA Total equipos = 115 kVA

Corriente del sistema de equipos = 300 A.

Potencia diversificada en el sistema de equipos 115 kVA = corriente de 300 amperios.

En el sistema de respaldo por tener la característica de ofrecer una potencia limitada, los dispositivos de protección de lado del generador se calibran al mismo valor de la corriente obtenida anteriormente.

89

14.11 CAPACIDAD Y DISTRIBUCIÓN PROPUESTA DE LOS DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN AGUAS ARRIBA DEL SISTEMA

ESENCIAL. El interruptor general B.T., puede dividirse en dos interruptores, para que

alimente dos barrajes independientes, uno que será permanentemente el del sistema no esencial, y otro para todo el sistema esencial.

La capacidad de corriente del primer interruptor será el resultado de la obtenida en el numeral 14.6.2 (700 A), menos la In del sistema esencial

(600), y obtener una corriente de 100 amperios; pero con un porcentaje de 125% esa corriente. Para una protección final de 125 amperios.

La capacidad de corriente para el interruptor del sistema esencial será la suma de las corrientes calculadas anteriormente para cada uno de los ramales, ó sea 600 amperios; a ésta corriente también se aplica un

porcentaje de 125% In, para obtener un breaker de 750 A.

Para los dos interruptores anteriormente mencionados, es necesario que sean ajustables por encima de los valores de corriente calculados, ya que las cargas pueden aumentar hasta llegar a la corriente nominal del

transformador.

Los conmutadores de transferencia entre la red de servicio normal y el equipo de respaldo (generador) se calcularon con una capacidad nominal de conducción de corriente del 125% In para cada tipo de ramal en el

sistema esencial. El barraje de distribución para cada sección debe dimensionarse mínimo

con la capacidad de corriente calculada de los deferentes ramales principales y también con base en una densidad de corriente por lo menos

de 2000 amperios por pulgada cuadrada, como lo exige la Electrificadora de Boyacá en el manual de suscriptores; a continuación se indican las capacidades mínimas.

Barraje del Sistema no esencial es de 125 amperios.

Barraje del sistema Esencial de 750 amperios Barraje del ramal crítico 250 amperios Barraje del Ramal Vital 125 amperios.

Barraje del sistema de equipos 360 amperios

Todo lo anterior se puede observar en el plano 2, que corresponde al unifilar propuesto.

90

15 TABLAS

A continuación se presentan las tablas de resumen para cada uno de los tableros de distribución eléctricos, empezando por el séptimo piso ó cuarto de máquinas; en éstos cuadros se hace una comparación entre los

resultados de los cálculos realizados con base en las normas y las características de los componentes instalados actualmente, como son el

calibre para los conductores de las acometidas y las protecciones local y principal.

Tabla 7. Confrontación Tablero MCC T701

Aspecto analizado

Situación


En %

Calibre de Conductor del alimentador Cobre AWG

Caída de tensión del alimentador

En %

Protección del




0 2 2.38 192 250


0 2/0 1.2 200 140-200

Notas de replanteo

El desbalanceo es aceptable El calibre esta muy sobredimensionado la caída de tensión es de valor reducido La protección local está apropiada No existe selectividad respecto al alimentador principal.

Tabla 8. Confrontación Tablero MCC T702

Aspecto

analizado

Situación

Desbalanceo

entre fases En %

Calibre de

Conductor del alimentador

Cobre AWG

Caída de

tensión del alimentador

En %

Protección

del alimentador

local. (A)

Protección del

alimentador principal (A)


0 2 2.38 192 250


0 2/0 1.2 200 140-200

Notas de replanteo

El desbalanceo es aceptable El calibre esta muy sobredimensionado la caída de tensión es de valor reducido La protección local está apropiada No existe selectividad respecto al alimentador principal.

91

Tabla 9. Confrontación Tablero T703 Aspecto

analizado

Situación


En %

Calibre de Conductor Cobre AWG

Caída de tensión En %


local. (A)



0 10 0.31 3 20


110 10 0.65 Ninguna 32

Notas de replanteo

El desbalanceo es demasiado amplio El calibre es el apropiado para éste caso La caída de tensión es de valor reducido Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local La protección principal es aceptable

Tabla 10. Confrontación Tablero T601

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)


Resultados

normativos < 5 8 2.95 50 65


75 10 7.38 -- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida, por norma es menor al indicado - La caída de tensión sobrepasa límites, aún más con el desbalanceo presente. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal es de calibre bajo, se recomienda cambiarla y además independizar el circuito de las duchas con protecciones y calibres adecuados.

Tabla 11. Confrontación Tablero T501 y Tablero T502

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 --- 65 85


Indefinido 6 comp. --- -- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es indeterminado por las características de cargas conectadas. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal es de calibre menor, ajustarla al valor compartido

Tablero T502

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 -- 65 85


37 6 Compartida

2.6 -- 40-60 Compartida

92

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal es de calibre menor, ajustarla al valor compartido

Total alimentador para T501 y T502


< 5 2 1.25 100 130


37 6 3.17 --- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida actual es menor, comparado con la carga conectada - La caída de tensión se pasa un punto, aunque no puede ser tan significativo

- Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal es demasiado baja, se recomienda cambiarla.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 1.9 60 90


20 6 4.2 --- 70—100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida actual corresponde con la carga conectada - La caída de tensión se pasa un poco debido al desbalanceo de fases actual. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local -Ajustar la protección principal al valor indicado.

Tabla 13. Confrontación Tablero T504 y T505

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 1.28 25 35


52 10 3.9 --- 32 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio. Se recomienda ajustarlo al mínimo posible. - El calibre para acometida actual corresponde con la carga conectada pero no con el mínimo permitido para estos casos. - La caída de tensión se pasa un poco debido al desbalanceo de fases actual. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local

Tablero T505

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 12 0.35 25 32

93


196 12 1.5 --. 32 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida actual corresponde con la carga conectada - La caída de tensión es baja. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local


Resultados

normativos < 5 8 1.85 35 55

Características

actuales 196 10 2.9 --- 32

Notas de

replanteo

- El desbalanceo es muy amplio. Es pertinente distribuir uniformemente cargas.

- El calibre para acometida principal es prácticamente el apropiado - La caída de tensión está en el límite pero puede disminuir balanceando fases - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal debe ser cambiada por la apropiada.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.3 15 20


194 10 1.6 --- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio. Es necesario distribuir uniformemente cargas. - El calibre para acometida corresponde al tipo de carga. - La caída de tensión es baja. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal puede ser cambiada por la indicada.

Tabla 15. Confrontación Tablero T401 Y T402 Aspecto

analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 < 3 55 --


3.16 6 compartido

--- 70-100

Notas de replanteo

- El desbalanceo esta dentro del rango permitido - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local

T402

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 < 3 72 --

94


25 6 compartido

--- 70-100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio. Es necesario distribuir uniformemente cargas. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local



< 5 2 1.21 110 130


25 6 18 --- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio. Se necesita distribuir uniformemente cargas. - El calibre para acometida esta por debajo de la capacidad del tipo de carga. - La caída de tensión es baja. Como consecuencia del desbalanceo. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal necesita ser cambiada por la indicada.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 4 < 3 75 --


indefinido 2 compartido

--- --- 40-60 compartida

Notas de replanteo

- el desbalanceo depende de las cargas que se conecten a los tomas trifásicos. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local

T404

Aspecto

analizado

Situación

Desbalanceo

entre fases En %

Calibre de

Conductor Cobre AWG

Caída de

tensión En %

Protección del


Protección del

alimentador principal (A)


< 5 8 1 22 --


300 2 Compartido

1.35 --- 40-60 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es el máximo. Es preciso reducir ese valor - El calibre para acometida esta muy sobredimensionado - La caída de tensión es baja pero como consecuencia del calibre del conductor. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local



< 5 4 1.6 92 120


300 2 2.9 --- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es máximo. Es pertinente distribuir uniformemente cargas. - La caída de tensión esta al límite pero debido al desbalanceo - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal para el grupo, debe ser cambiada por la indicada.

95


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 1.8 25 32


140 10 7.2 -- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado. Se recomienda reducirlo. - El calibre para acometida es el apropiado. - La caída de tensión sobrepasa al límite pero debido al desbalanceo - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal puede ser cambiada por la indicada.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.47 15 20


110 10 1.4 --- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado. Se recomienda reducirlo. - El calibre para acometida es el apropiado. - La caída de tensión es aceptable - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal no exige ser cambiada.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 1.6 62 80


18 6 3.45 -- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es un poco alto. - El calibre para acometida coincide con el propuesto - La caída de tensión se pasa del límite pero debido al desbalanceo - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - La protección principal necesita ser cambiada por la indicada.

96


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



0 10 0.25 4 6


0 10 0.25 20 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es mínimo - El calibre para acometida es el apropiado. - La caída de tensión es muy buena - las protecciones local y principal no se precisa cambiarlas.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 1.5 65 82


3 6 1.5 -- 70-100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es aceptable - El calibre para acometida es el apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local -Ajustar la protección principal al valor máximo.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 4 1.27 83 110


61 6 5.4 --- 70-100

Notas de replanteo

- El desbalanceo esta muy alto. - El calibre para acometida es actualmente un número menos. - La caída de tensión esta fuera del rango como consecuencia del desbalanceo y el calibre inferior. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - sería bueno cambiar la protección principal al valor indicado.

97

Tabla 23. Confrontación Tablero T305.1, T305.2 y T305.3

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 < 5 25 35


100 4 compartido

--- 60 compartida

63-80 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo muy amplio - No es necesario cambiar la protección principal pero sí ajustar al valor mínimo

T305.2

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 < 5 35 45


30 10 1.42 60 compartida

63-80 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es inferior a las características. - La caída de tensión esta dentro del rango. - No es necesario cambiar la protección principal pero sí ajustar al valor mínimo.

T305.3

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 < 5 25 32


78 8 --- 30 63-80 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo esta muy alto. - El calibre para acometida es el correcto - La protección del alimentador local es apropiada

Total alimentador para T305.1, T305.2 Y T305.3


< 5 4 1.17 77 100


70 4 1.27 ---- 63-80

Notas de replanteo

- El desbalanceo esta muy alto. - El calibre para acometida es apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango - Es bueno cambiar la protección principal al valor indicado.

98

Tabla 24. Confrontación Tablero T201, T202 y T203

Aspecto

analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 < 3 55 70


Indefinido 2 compartido

--- --- 70-100 compartida

Notas de replanteo

- Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - sería bueno cambiar la protección principal al valor indicado.

T202

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 1 32 40


11 2 Compartido

0.24 --- 70-100 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es un poco alto. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local

T203

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 1 32 40


11 2 --- --- 70-100 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es un poco alto. - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local

Total alimentador para T201, T202 y T203

Resultados

normativos < 5 2 0.77 100 130

Características

actuales 11 2 -- --- 40-60

Notas de

replanteo

- El desbalanceo esta fuera de rango

- El calibre para acometida es acertado - Siempre que sea posible instalar protecciones del alimentador local - Es necesario cambiar la protección principal al valor indicado.

99


analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 1.7 52 68


43 6 0.84 --- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es inferior a las características necesarias. - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango - re recomienda .instalar la protección local. - es pertinente cambiar la protección principal al valor indicado.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)


Resultados

normativos < 5 8 0.96 38 50


41 8 2.9 ---- 70-100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es apropiado - Se recomienda instalar una protección local. - La caída de tensión esta dentro del rango. - Es necesario cambiar la protección principal al valor indicado

Tabla 27. Confrontación Tablero T207.1 y T207.2

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 < 3 20 30


90 4 Compartida

-- 50 100 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es ampliamente adecuado - No es tan necesario cambiar la protección principal.

T207.2

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 -- 15 20


11 4 compartida

-- 50 100 compartida

100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es ampliamente apropiado - No es tan necesario cambiar la protección principal.

Total alimentador para T207.1 y T207.2


< 5 8 1 32 40


50 4 0.4 --- 100 Compartida

Notas de

replanteo

- El desbalanceo es amplio

- El calibre para acometida es más que apropiado -- La caída de tensión esta cómodamente dentro del rango. - Se recomienda instalar una protección local. - No es necesario cambiar la protección principal.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.7 20 30


150 10 1 --- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es inferior al necesario - La caída de tensión esta cómodamente dentro del rango. - Se recomienda instalar una protección local. - No es necesario cambiar la protección principal.

Tabla 29. Confrontación Tablero T102, T103. T104, T105, T106 y

T107

Aspecto

analizado

Situación


En %




local. (A)


Resultados

normativos < 5 8 0.52 42 ---


137 8 1.6 100 60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango.

Tablero T103

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.5 22 ---

101


300 10 0.8 -- 60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango.

Tablero T104

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.3 15 --


137 10 0.87 --- 60 Compartido

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango.

Tablero T105

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 12 0.87 7.5 --


300 12 0.87 ----. 60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango - No tiene protección del circuito ramal.

Tablero T106

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.24 18 ---


60 8 0.57 60 Compartida

60

Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango.

- Se recomienda una protección local del valor superior y cercano al indicado más la corriente de T107

Tablero T107

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.5 37.5 ---

Características ---- 8 0.5 60 60

102

actuales compartida Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es el apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango

Total alimentador para T102, T103, T104, T105, T106 y T107


< 5 4 1.38 ---- 90


--- 6 2.2 --- 60

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es inferior al necesitado - La caída de tensión esta dentro del rango. - La protección principal debe ser cambiada al valor indicado.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 -- 15 ----


47 10 --- --- 32 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es el correcto - Se recomienda instalar una protección local.

T109

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 1.2 21 ---


300 12 2 ---- 32 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es demasiado amplio - El calibre para acometida es inferior al necesario - La caída de tensión esta dentro del rango.



< 5 8 0.5 21 30


174 10 0.8 --- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es un poco inferior a las características necesarias. - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango - Se recomienda .instalar la protección local.

103


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.62 48 --


2 8 0.62 40-60 100 compartido

Notas de replanteo

- El desbalanceo es mínimo - El calibre para acometida es apropiado - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango - Se recomienda ajustar la protección local.

T110.2

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.17 7.5 ---


0 10 0.17 40-60

Notas de replanteo

- El calibre para acometida corresponde al necesario - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango



< 5 8 0.67 53 70


1 4/0 0.05 100 140-200

Notas de replanteo

- El desbalanceo es mínimo - El calibre para acometida esta demasiado amplio - La caída de tensión esta muy dentro del rango - Se recomienda ajustar las protecciones, local y principal.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.6 16 20


0 6 0.38 -- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es mínimo - El calibre para acometida es más que apropiado - La caída de tensión esta ampliamente dentro del rango - Se recomienda instalar protección local.

104


analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 1.4 58 75


32 6 3.18 ------ 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es apropiado - La caída de tensión esta fuera de rango pero debido al desbalanceo. - No es necesario cambiar la protección principal pero se puede ajustar al mínimo


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.5 15.7 20


105 10 2.6 --- 32

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es apropiado - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local. - No es necesario cambiar protección principal.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 --- 23.3 ---


103 6 compartida

--- --- 40-60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es mínimo - Se recomienda instalar la protección local.

T116

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.57 22.5 ----


61 6 Compartido

2.5 ---- 40-60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local.

105



< 5 8 0.88 46 60


---- 6 0.55 --- 40-60

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Sería bueno instalar la protección principal indicada.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.56 30 40


Indefinido 6 0.35 --- 40-60

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local y ajustar la protección principal

Tabla 37. Confrontación Tablero T118 y T118a

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



<5 8 0.13 27.2 ---


37 6 0.3 ---- 40-60 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango

T118a

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 12 0.5 25 ---


300 12 0.5 --- 40-60 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango

106

Total alimentador para T118 y T118.a


< 5 8 0.24 48 60


--- 6 0.15 --- 40-60

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Ajustar el valor de la protección principal.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 2 31 47


< 85 2/0 0.65 75 60-100 compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local y ajustar al mínimo la principal.


Aspecto

analizado

Situación


En %




local. (A)



0 6 1.5 68.8 100


0 2 0.6 125 60-100 Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar la protección adecuada - Ajustar la protección principal al máximo.

107


Aspecto

analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 2.36 45 60


66 6 3.9 75 50

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta un poco fuera del rango - Es necesario cambiar la protección local, en cambio la principal puede permanecer aunque no ofrece selectividad

Cuadro 41. Confrontación Tablero T123

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 2.17 67 87


29 6 5.15 ---- 75

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es el apropiado. - La caída de tensión esta fuera del rango - Se recomienda instalar protección local. - la protección principal puede no cambiarse.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



0 8 --- 40 ---


0 10 --- 50 100 Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es inferior al exigido.

T124.2

Aspecto analizado

Situación


En %

Calibre de Conductor

Cobre AWG

Caída de tensión

En %


local. (A)


principal (A)


0 8 --- 40 --

108


0 10 --- 50 100 Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es menor al indicado.



< 5 4 --- 80


--- 2 compartida

--- 100 100

T125

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 -- 10 ---


90 12 ---- ------- 100 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es muy amplio - El calibre para acometida es inferior al necesario.

Total alimentador para T124.1, T124.2 y T125


< 5 6 1.8 58 75


--- 2 0.73 100 100

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - no es tan relevante el cambio de protecciones.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 10 0.8 10 15


0 10 0.8 --- 100 Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local.

109


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 1 20 30


28 4 0.9 100

Notas de replanteo

- El desbalanceo es amplio - El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda instalar protección local y puede permanecer la principal.


Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 6 1.3 56 85


0 2 0.5 175 ----

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango - Se recomienda ajustar protección local. - Es urgente colocar protección principal para el alimentador con el valor indicado


T129.1

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 --- 40 ---


14 2 compartido

--- 50 50 Compartida

Notas de replanteo

- El desbalanceo es un poco amplio

T129.2

Aspecto analizado

Situación


En %




local. (A)



< 5 8 0.57 30 --


40 8 1.35 40 80 Compartida

110

Notas de replanteo

- El desbalanceo es un poco amplio - El calibre para acometida es apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango



< 5 6 2.5 70 100


--- 2 1 80 250 Compartida

Notas de replanteo

- El calibre para acometida es más que apropiado. - La caída de tensión esta dentro del rango

111

16 PLANOS Y CONVENCIONES

Ya que uno de los objetivos específicos propuestos para el proyecto fue el levantamiento general del sistema eléctrico del Hospital Regional de Sogamoso en las condiciones que se encuentra actualmente, debido a que

prácticamente no existían planos.

En el anexo general que contiene este proyecto se encuentran nueve planos eléctricos en las condiciones reales, dos pliegos con los cuadros de cargas respectivos para cada tablero de distribución y un plano unifilar de

distribución propuesto pensando en el sistema de respaldo y la discriminación de las cargas, esto para una total de 12 planos con su respectivo cuadro descriptivo de convenciones y demás anotaciones,

resumidos así.

Plano 1. Unifilar General Plano 2. Unifilar Propuesto Plano 3. Primer Piso (corte A)

Plano 4. Primer Piso (corte B) Plano 5. Primer Piso (corte C)

Plano 6. Segundo Piso Plano 7. Tercer Piso Plano 8. Cuarto Piso

Plano 9. Quinto Piso Plano10. Sexto y Séptimo Piso Plano 11. Cuadro Cargas Primer Piso

Plano 12. Cuadro Cargas Segundo, Tercero, Cuarto, Quinto, Sexto Piso y Cuarto de Máquinas.

112

17 CANTIDADES DE OBRA

Este proyecto en ningún momento incluye los diseños de celdas para la subestación eléctrica, el estudio financiero ó elaboración de costos por mano de obra y el valor de los materiales involucrados en los cambios por reposición de los equipos para el sistema eléctrico del hospital.

113

18 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES Y EQUIPOS

18.1 CONDUCTORES PARA B.T Los conductores que se deben utilizar para los circuitos ramales y

principales en el lado de baja tensión serán de material de cobre, el tipo de aislamiento THW a 75º C, ó THWN ó también THHWN a 90º C. Para los

calibres calculados en las cajas de distribución, y que se indican en las tablas del capítulo 14

18.2 CONDUCTOR DE M.T.

Aunque la corriente primaria es muy baja, el calibre mínimo permitido para instalaciones de 13.2 kV es 2 AWG (® 310-5(ver anexo N, calibre

mínimo de conductores, y además el anexo 0, capacidad de conductores de M.T)). Por consiguiente se asume el calibre necesario respecto al mínimo permitido.

Algunas características adicionales que se recomiendan para la acometida

son: Se debe utilizar en los extremos del cable, terminales premoldeados

tipo interior para reducir los esfuerzos eléctricos que se presentan en el aislamiento del cable; como su nombre lo dice se debe emplear en la entrada y la salida del seccionador y llegada al transformador tipo

encapsulado

Emplear terminales premoldeados tipo exterior en la transición entre la línea de distribución aérea a la subterránea, el objetivo principal es el mismo del apartado anterior.

Accesorios necesarios para una puesta a tierra confiable, aterrizando

la pantalla, con cable desnudo de cobre número 4 AWG y una varilla copperweld de 5/8 * 2.5 m.

LA borna Terminal debe ser de tipo bimetálico y se instalará en el conductor del cable mediante una herramienta de compresión.

114

18.3 BARRAJE DE DISTRIBUCIÓN

Para el dimensionamiento del barraje principal del cual se derivan los alimentadores secundarios se tiene en cuenta el párrafo 9.2.1.1.4 p. 30 del reglamento de suscriptores de la Empresa de energía de Boyacá. “Se

instalará barraje tetrapolar fabricado en platina de cobre electrolítico y calculado teniendo en cuenta una densidad de corriente no menor a 2000 amperios plg2 (pulgada cuadrada) y que serán montados sobre aisladores

de soporte”1

18.4 PROTECCIONES

Deben cumplir principalmente con las características de corte, seccionamiento y protección exigidas por la norma IEC 947-2, preferiblemente con dial térmico ajustable por encima de los valores

obtenidos para las respectivas cajas de distribución ó protecciones independientes. También es bueno recordar que son tripolares de tipo

termomagnético.

18.5 SECCIONADOR

Ya que el transformador está protegido en la caja principal por los fusibles, en la celda interna se puede simplemente utilizar un seccionador de operación sin carga (sin fusibles) para interrumpir y cerrar circuitos

manualmente, éste con características de 20 kV y 400 Amperios, datos nominales de diseño.

Sin embargo es recomendable montar un seccionador tripolar para operación con fusibles, ya que éste sistema tiene incorporado un

mecanismo para operación manual por medio de una palanca, motor u otro dispositivo de accionamiento y que además en caso de fundirse un fusible debido a una corriente de falla predeterminada, el seccionador

automáticamente desconecta las tres fases, evitando que los equipos conectados trabajen en dos fases.

Las características del seccionador apropiado son: 400 amperios, 20 kV y fusibles tipo HH de 25 amperios2. También con base en la corriente

nominal a plena carga del transformador.

1 Reglamento de suscriptores E.E.B Pg. 30

2 Ibid., p. 447-449

115

Nota. Actualmente el seccionador está en una condiciones defectuosas, como se puede observar el la figura 18, donde un contacto de los polos

esta deteriorado y las puntas del cable de media no tienen terminales premoldeados tipo interior para reducir los esfuerzos eléctricos.

18.6 CORTACIRCUITOS Ó CAJA PRINCIPAL

Está hecha para aislar del sistema a un transformador ó a un ramal de la red primaria obedeciendo a una falla en el sistema al cual se está

protegiendo, ó también de forma voluntaria y manual mediante una pértiga. Cuando la desconexión sea manual es condición indispensable maniobrar sin carga. La característica de la caja se indica en el tabla 47:

Tabla 47. Características esenciales de la caja principal ó cortacircuitos.

Característica 13.8 kV – 100 A

Tensión nominal kV

Tensión máxima de diseño kV

Corriente nominal continua A capacidad de interrupción A

Prueba de impulso BIL

13.8

15

100 5000

95 kV Fuente: RAMIREZ CASTAÑO, Manuel. Redes de subtransmisión y distribución de energía. Universidad Nacional de

Colombia. Manizales 1995. p. 434

Los portafusibles a utilizar son tipo vela para tensión nominal de 15 kV. El Fusible es tipo K (características de fusión en tiempo medio y en ciclos normales de trabajo soporta hasta 150% la In sin alteración del elemento

fusible)

La capacidad de corriente del hilo fusible recomendada empíricamente por Samuel Ramírez1 es 2.0 veces la corriente nominal del transformador a plena carga (para un transformador de 315 kVA la corriente primaria

nominal es 13 A), entonces:

trafofusible II 2

AI fusible 132


1 Ibid., p.438

116

18.7 DPS. (Dispositivo de Protección contra Sobretensiones transitorias). De acuerdo con las normas ASA-NEMA, las redes 3Ф conexión delta no puesto a tierra, es una red tipo D, y después de una serie de cálculos

complejos realizados por Samuel Ramírez1 se determinó que para una red 3Ф trifilar a 13.2 kV es necesario un DPS de 12 kV con capacidad de

descarga de 5KA (para zonas urbanas) con las siguientes recomendaciones de montaje:

Deben montarse lo más cerca posible al transformador (de 15 a 20 mts).

Los tres conductores de la línea deben tener DPS y los conductores

de puesta a tierra deben ser lo más corto posible. Los DPS deben instalarse fuera de las instalaciones eléctricas.

18.8 EQUIPO DE MEDIDA PARA FACTURACIÓN.

Cuando la capacidad de un transformador de distribución privado es

“mayor a 200 kVA el equipo de medida (de energía activa y reactiva) se debe conectar del lado de M.T,”2 mediante t.t. y t.c. Además también es necesario por exigencia del reglamento de suscriptores de la EBSA, (art.

3.18 y 7.3.1) conectar de igual manera los aparatos de medida. Como se indicó en el capitulo 9.2.4 para medidas en MT es necesario

realizarlas indirectamente utilizando transformadores de medida (t.c y t.t), y pudiéndose utilizar el esquema de conexionado indicado en la figura 15.

Vale la pena recordar que los transformadores de medida deben tener un nivel de aislamiento acorde a la tensión del circuito que se va a medir.

1 RAMIREZ CASTAÑO, Manuel. Redes de subtransmisión y distribución de energía. Universidad Nacional

de Colombia. Manizales 1995. p. 427-432 2 Ibid., p. 407

117

Figura 15. Esquema de conexionado para equipo de medida en M.T. en un sistema trifásico trifilar balanceado.

18.8.1 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE. El dato de partida para el cálculo de la capacidad de los transformadores de medida es la misma

corriente primaria calculada anteriormente.

AmperiosI 6.111

Ya que ésta corriente se presenta cuando el transformador está a un régimen de carga del 85 %, lo correcto es tener de base la corriente

nominal a plena carga del transformador.

IEPS ··3 E

PI S

3

kV

kVAI

2.133

315

AmperiosIn 7.13

Ahora sí, con éste valor se dimensionan los t.c., (transformadores de corriente) de barra pasante con núcleo común, para nivel 2 (13.2 kV), que

118

serán de relación 15/5 amperios y de Clase de precisión 0.5, ó sea para equipo de medida y facturación (ver cuadro 2), para una potencia nominal

mínima entre 0.5 y 1.5 VA (para contadores, ver anexo I), pero un valor de potencia comercial normalizada es de 5 VA.

Los transformadores de corriente deben cumplir con la norma NTC 2205 y con protocolo de pruebas certificado por un laboratorio acreditado por la Superintendencia de Industria y Comercio.

18.8.2 TRANSFORMADORES DE TENSIÓN. Los transformadores de

tensión igualmente se conectan en MT, y pueden ser de tipo monofásicos con ambos polos aislado, y 13.2 kV, para medida de tensiones compuestas en una línea trifásica trifilar, con clase de precisión 0.5, ó sea para equipo

de medida y facturación (ver tabla 2), con una potencia nominal de 3 a 5 VA, (para contadores, ver anexo H) pero un valor de potencia comercial normalizada es de 10 VA.

Los transformadores de tensión deben cumplir con la norma NTC 2207.

18.8.3 MEDIDOR DE ENERGÍA ACTIVA Y REACTIVA PARA FACTURACIÓN. El medidor a instalar debe cumplir con las normas NTC

2147, 4052 y 2148, indicadas para medidores de energía activa y reactiva. Con clase de precisión 0.5 (equipos de medida y facturación) y patronado

(calibrado por una entidad competente y certificada) Se puede instalar un medidor digital, que integra ambas medidas y que

tiene opción de comunicación por red de datos con la empresa prestadora del servicio de energía

18.8.4 BORNERA DE PRUEBAS. Se debe instalar junto con los equipos anteriormente nombrados una bornera de conexión y pruebas bajo normas

AE 515 ó 516, de material aislante, que permita la conexión y desconexión de las corrientes, las tensiones y el neutro.

18.9 EQUIPO ANALIZADOR DE RED PARA EL USUARIO

Existen equipos digitales que indican valores importantes para el usuario, como por ejemplo la corriente de línea, tensión, frecuencia y hasta el nivel de las armónicas ó de THD.

Éste dispositivo está compuesto por una módulo procesador de datos con pantalla indicadora en LCD (figura 11), y que de manera integral se

conectan a él también transformadores de corriente de barra pasante y dependiendo el fabricante, transformadores de tensión.

119

Se recomienda instalar éste equipo, pero en el lado de B.T. Las características de los transformadores de medida se determinan de igual

manera que se hizo anteriormente para el equipo de medida para facturación, pero pueden utilizarse transformadores con clase 1 de precisión. A grosso modo se puede indicar la instalación de un t.c 800/5 y

el t.t, depende del equipo adquirido. 18.10 SISTEMA DE RESPALDO.

En la sección 701-2, de la NTC 2050 “sistemas de emergencia legalmente

requeridos” explica que son los exigidos por las leyes municipales, distritales, departamentales ó nacionales, ó por otros códigos ó por cualquier organismo gubernamental competente. Estos sistemas están

destinados a suministrar automáticamente corriente a cargas seleccionadas en caso de que falle el suministro normal.

Además ® sección 517-25 “sistema eléctrico esencial”, explica que las instituciones de asistencia médica deben tener un sistema capas de dar

suministro a un número limitado de salidas consideradas esenciales para la seguridad de la vida humana.

Por todo lo anterior es necesario replantear el sistema de emergencia del Hospital Regional de Sogamoso, a partir de los siguientes criterios

normativos: NTC 2050 sección 517 parte C. Establece dos subsistemas para el sistema

eléctrico esencial, éstos deben ser de emergencia y equipos. El sistema de emergencia se subdivide a la vez en ramal vital y ramal crítico, cada ramal debe estar conectado a uno más conmutadores de transferencia como se

observa en la figura 16. El alambrado del rama vital y crítico, deben mantenerse totalmente independiente entre ellos y con otro tipo de

alambrado. La conexión del ramal crítico (especialmente) al sistema de emergencia

debe ser automática y estar disponible para conectar la fuente de alimentación alternativa dentro de los 10 segundos después de la

interrupción del servicio normal, de forma que todas las funciones especificadas se restablezcan automáticamente. Se debe proporcionar un retardo de tiempo que permita un ajuste de 15 minutos para evitar

transferir, en caso de reestablecimiento de corta duración de la fuente normal.

120

Figura 16. Sistema eléctrico esencial de un hospital

a. sistema típico. b. Sistema ampliado

Fuente de idea: NTC 2050. Código Eléctrico Colombiano 2002. Figura 517-30.a) y 517-30.b)

Además el equipo de transferencia se debe diseñar e instalar de modo que impida la interconexión accidental de las fuentes de alimentación normal y

de emergencia al hacer cualquier manipulación, utilizando un sistema de enclavamientos mecánicos y eléctricos

121

19 MANUAL DE SEGURIDAD

Según las prescripciones de carácter general que condicionan el suministro de energía eléctrica, determinadas en las resoluciones de la CREG, los propietarios de las instalaciones y/o el personal de

mantenimiento son los responsables del estado de conservación y funcionamiento de las instalaciones.

De acuerdo a lo anterior el RETIE, indica que se deben efectuar inspecciones periódicas de todas las instalaciones, y que se realizarán al

menos cada cinco años en el nivel domiciliario, y en hospitales y zonas clasificadas como peligrosas, debe hacerse cada dos años.

Además, es bueno desde un principio dar las recomendaciones prácticas que a continuación se indican, relacionadas con el manejo de los

artefactos eléctricos junto con normas de seguridad que deben cumplir los trabajadores encargados del mantenimiento en la instalación.

Los empalmes y derivaciones de los conductores deben ser accesibles.

Todas las transiciones entre tipos de cables, las conexiones a las cargas ó las derivaciones, deben realizarse en cámaras ó cajas de inspección que permitan mantener las condiciones y grados de protección aplicables.

El secundario de un t.c, no debe ser abierto mientras se encuentre energizado, en caso que todo el circuito no pueda desenergizarse

adecuadamente, el trabajador deberá conectar el circuito secundario en derivación con puentes, para que bajo ninguna condición se abra el

secundario del t.c. Los enclavamientos entre los diferentes elementos de corte y

seccionamiento en la subestación son indispensables por razones de seguridad de las personas y convivencia operativa de la instalación para no

permitir que se realicen accionamientos indebidos por errores humanos. Con el fin de realizar labores de mantenimiento en las subestaciones con

plena seguridad para el personal encargado, es imprescindible que el sistema permita poner a tierra las partes vivas con el fin de ejecutar una maniobra planamente confiable.

122

Siempre que se trabaje en líneas desenergizadas ó líneas sin tensión, se deben cumplir las siguientes cinco “reglas de oro de seguridad”:

Efectuar el corte visible de todas las fuentes de tensión, mediante

interruptores y seccionadores, de forma que se asegure la imposibilidad

de su cierre intempestivo. En aquellos aparatos en que el corte no puede ser visible, debe existir un dispositivo que garantice que el corte sea efectivo.

Condenación ó bloqueo, si es posible, de los aparatos de corte.

Señalización en el mando de los aparatos hincando “No Accionar” ó “No maniobrar” y retirar los portafusibles de los cortacircuitos. Se llama “condenación o bloqueo” de un aparato de maniobra al conjunto de

operaciones destinadas impedir la maniobra de dicho aparato, manteniéndolo en una posición determinada.

Verificar la ausencia de tensión en cada una de las fases, con el detector de tensión, el cual debe probarse antes y después de cada utilización.

Puesta a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentes de

tensión que incidan en la zona de trabajo. Es la operación de unir entre

sí todas las fases de una instalación, mediante un puente equipotencial de sección adecuada, que previamente a sido conectado a tierra.

Señalizar y delimitar la zona de trabajo. Es la operación de indicar

mediante carteles o símbolos el mensaje que debe cumplirse para

prevenir el riesgo de accidente. Como parte de las indicaciones anteriores, además el trabajador debe

usar elementos de protección adecuados, comos son botas y casco dieléctrico, también es importante que la herramienta utilizada esté en

excelentes condiciones de nivel de aislamiento, y que sea la apropiada para cada tipo de trabajo.

Para la instalación de equipos de puesta a tierra, se conecta primero a tierra y después a los conductores, equipos ó puntos que puedan adquirir

potencial durante el trabajo. En tanto el circuito no esté efectivamente puesto a tierra, por seguridad

todos los conductores ó partes del circuito se considera como si estuvieran energizados a su tensión nominal.

Por seguridad de los trabajadores y del sistema, se debe disponer de un procedimiento que sea lógico, claro y preciso para la adecuada

123

programación, ejecución, reporte y control de maniobras, esto con el fin de asegurar que las líneas y los equipos no sean energizados ó

desenergizados, ya sea por error ó de manera inadvertida, ocasionando situación de riesgo ó accidentes.

Además es importante que los operarios de mantenimiento se encuentren en perfectas condiciones técnicas, físicas y síquicas para realizar un trabajo. También existe otra regla básica de trabajo, y es que un operario

solo no deberá trabajar en un sistema energizado por encima de 1000 voltios fase a fase.

El piso de la subestación debe ser dieléctrico. Normalmente se utiliza un tapete de caucho apropiado.

124

20 RECOMENDACIONES

El objeto principal de éste proyecto es fijar los parámetros de replanteo en el sistema eléctrico para el Hospital Regional de Sogamoso; por ello es necesario indicar los aspectos relevantes para cambio y las condiciones de

seguridad, correcta utilización y conexionado del sistema eléctrico. En consecuencia a continuación se dan las recomendaciones respectivas a

tener en cuenta, clasificadas en orden de importancia y que deben ser cumplidas por personal calificado y competente en el área, para reducir al mínimo riesgos eléctrico en la instalación, y ofrecer seguridad y confianza

a los pacientes y usuarios, como también al inmueble mismo. 20.1 RECOMENDACIONES URGENTES.

De acuerdo a las disposiciones transitorias contenidas en el capítulo IX del

Reglamento Técnico para Instalaciones Eléctricas RETIE1, donde indica lo siguiente:

“Las instalaciones construidas antes de la fecha de entrada en vigencia del presente Reglamento, no están obligadas a cumplir

las prescripciones en él contenidas. No obstante lo dispuesto en el párrafo anterior, si la instalación

presenta una condición que implique un alto riesgo para las personas, su propietario ó poseedor deberá realizar las modificaciones acorde con el presente Reglamento. Las

autoridades competentes podrán exigir las adecuaciones en éstos casos.”

De acuerdo a esto, a continuación se indican los aspectos más relevantes de cambio, y que deben hacerse con premura:

Instalar adecuadamente una celda de protección y maniobra para la

acometida de media tensión.

Instalar una celda para equipos de medida en nivel 2 ó M.T. (13.2 kV)

con los equipos correspondientes, como son los transformadores de

1 COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. Reglamento Técnico de Instalaciones

Eléctricas : RETIE. Bogota : Colombia. s.n, 2004. 119 p.

125

medida (t.t. y t.c.), borneras de pruebas, medidor de activa y reactiva, con las características indicas en el capítulo anterior.

Efectuar una adecuada coordinación de las protecciones eléctricas para

garantizar la selectividad necesaria, conservando así al máximo la continuidad del servicio.

Implementar un sistema de alumbrado de emergencia para las salidas,

luces indicadores de salidas y pasillos, y todas las demás luces específicas necesarias para conseguir una buena iluminación cuando

falle el suministro normal de energía y mientras entra el funcionamiento el equipo de respaldo principal

Calibrar la protección termomagnética del interruptor general con el

ajuste correspondiente.

Actualizar el control del sistema de respaldo, para que funcione

totalmente automático, y que entre en operación dentro de los 10 segundos siguientes al corte de la energía del sistema normal.

El barraje del actual sistema de emergencia debe ser ubicado de tal

manera que quede soportado en aisladores, y asegurado a una base.

Modificar el diseño de distribución para los ramales de emergencia y

sistema esencial con los conmutadores necesarios.

Implementar un adecuado sistema de protección contra rayos. Donde la

persona calificada para el proyecto debe incluir buenas prácticas de ingeniería, y para ello es necesario remitirse al capítulo VII art. 42 del

RETIE.

20.2 RECOMENDACIONES GENERALES - Las duchas deber tener circuitos independientes; cuando se trata de

un pequeño grupo (menos de cuatro) se puede conectar común y corriente desde un circuito derivado con la protección y el calibre

adecuado, pero si el grupo es grande (mas de cinco) es necesario instalar un circuito alimentador ó tablero exclusivo para ello.

- Ya que actualmente el ramal alimentador para los equipos de cómputo está habilitado para funcionar con UPS en serie, pero no

126

tiene conectado este sistema de respaldo, sería importante ponerlo en funcionamiento.

- Al conectar nuevas cargas de potencia significativa a los circuitos

ramales, es necesario antes verificar si la protección del circuito

alimentador puede ajustarse a la nueva carga, o de lo contrario tomar las correspondientes medidas.

- Cuando se cambien tomacorrientes, siempre que sea posible, sustituirlos por otros con polo a tierra, si hay una puesta a tierra en

la caja del tomacorriente, además de las disposiciones contenidas en la NTC 2050 sección 210-7. La posición del toma, corresponde que el negativo (contacto plano-largo) debe ir arriba, la fase (contacto plano

corto), abajo y el polo a tierra por lo general a la izquierda dependiendo el fabricante.

- Diferenciar claramente las clases de ramales en el sistema esencial y de emergencia, para que en las ampliaciones ó derivaciones no se

conecten cargas a los circuitos que son de otra clase. - Realizar un estudio y medición, para implementar un sistema de

puesta a tierra SPT en la subestación, al igual que para cada circuito alimentador.

- En ningún caso la carga conectada debe exceder la corriente nominal

del conductor y protecciones del circuito ramal. NTC 2050 sección

210-23. - Para el calibre mínimo de conductores en acometidas nuevas se debe

tener en cuenta NTC 2050 sección 230-31.b)

- Modificar el sistema de derivación de los alimentadores principales, que va en cable figurado desde el barraje principal hasta la entrada de cada interruptor. Puede cambiarse por breakers 3Ф en módulos tipo

enchufables ó quick lag. Aunque éste sistema pueden se costoso, ofrece flexibilidad y confort a la instalación además de seguridad y

facilidad de mantenimiento. - Instalar un equipo de medida ó analizador de red en B.T, tipo usuario,

el cual muestra valores de corriente, tensión, frecuencia, potencias entre otras indicaciones.

- La subestación eléctrica debe tener características estéticas y de seguridad, como por ejemplo el no almacenar ningún tipo de equipo ó

127

materiales, a no ser que forme parte integral de algún sistema, también debe existir un extintor para fuego clase eléctrico y que

cumpla sus características apropiadas de presión, dimensiones y señalización, entre otras.

- El piso de la subestación debe ser dieléctrico. Normalmente se utiliza un tapete de caucho apropiado.

- Después de instalar el equipo de medida se recomienda analizar la lectura de potencia reactiva y posteriormente tomar las medidas que

fueran necesarias si las hay para controlar el nivel de consumo respectivo y no incurrir en sanciones legales indicadas anteriormente.

20.3 RECOMENDACIONES ESPECÍFICAS Ya que cada tipo de instalación exige diferentes niveles de seguridad y

protección, a continuación se indican los requisitos específicos para las instalaciones hospitalarias, y además el objetivo es la protección de los

pacientes y personas que laboren ó visiten dicho inmueble. Para no hacer extensas las anotaciones, se indican los capítulos

específicos de las normas que el reglamento eléctrico colombiano fija para éste caso, en consecuencia favor remitirse a dichas secciones.

El Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE, en el capítulo 7 art. 41, determina las disposiciones que se aplican a éste tipo de

instalaciones. Además de cumplir lo establecido en la norma NTC 2050, y particularmente en la sección 517.

Otra normatividad específica pero ya de tipo internacional está consignada en el Standard for Health Care Facilities, NFPA 99-1996 (ANSI) Sistemas

Eléctricos esenciales en hospitales y Standard for Health Care Facilities, NFPA 101-1997 (ANSI) Medidas de Seguridad en Edificaciones.

128

21 REGISTRO FOTOGRÁFICO

El estado actual de las instalaciones y equipos eléctricos del hospital,

demuestra la importancia de la realización del proyecto, por eso a continuación se presentan unas fotografías de los sitios más críticos encontrados en el edificio para tener una idea de la situación en que se

encuentra el sistema eléctrico.

Figura 17. Tablero de la transferencia automática. Actualmente este tablero no está funcionando correctamente, ya que el arranque y el control de la tensión

deben hacerse de forma manual, además los dispositivos ya son obsoletos.

129

Figura 18. Seccionador tripolar de M.T.

Aunque no se ve muy claramente, el contacto inferior del fusible en el polo A, está deteriorado, ocasionando que el mecanismo de apertura del seccionador prácticamente no funcione, además las puntas de llegada de

la acometida de 13.2 kV no tiene puntas premoldeadas contra esfuerzos eléctricos, en la misma condición se encuentran los terminales de los conductores localizados entre el seccionador y los bujes de entrada del

transformador.

130

Figura 19. Actual generador de 75 kVA, El equipo de respaldo mostrado en la figura corresponde al generador actual con que cuenta el hospital, que no está cubriendo los

requerimientos necesarios de potencia de demanda para el sistema esencial, que debería ser de 150 kVA

131

Figura 20. Interruptor General B.T. Actualmente el dispositivo, tiene un dial térmico entre 1000 y 2000 amperios, y un magnético de 6 kA hasta 9 kA, éste interruptor se rearma

únicamente de forma manual por acumulación de energía y no permite el armado automático con un motorreductor, (figura 17), colocando ya en un lugar de desactualización, sin embargo es aceptable este tipo de

interruptor el valor mínimo de ajuste térmico también puede ser tolerable.

132

Figura 21. Derivación indebida en acometida. El alimentador para la sala de Rayos X también presenta una situación especial (figura 16), al estar conectados varios tomacorrientes de forma

directa, a la acometida de 2/0, siendo la única protección el interruptor de 100 amperios, además la derivación se hizo en un lugar poco accesible y antes de la llegada al tablero de Rx.

133

Figura 22. Barraje del sistema emergencia. Perfectamente se puede observar el desorden y acumulación de derivaciones, como también que una parte del barraje de emergencia está

suelta y sin aisladores, lo que genera un riesgo permanente a un cortocircuito.

134

Figura 23. Contactores sumergidos en aceite. Los contactores utilizados en la trasferencia, fueron sumergidos en aceite aparentemente con el fin de prolongar la duración de los contactos y

evitar sobrecalentamientos. Pero esto no es lo apropiado, ya que da un mal aspecto físico y de desorden en la subestación.

135

Figura 24. Tablero T601. Éste tablero es un caso particular por el hecho de tener conectados algunos ramales directamente del barraje, en la caja de distribución sin

protección apropiada, como se puede ver en la figura 15. También el circuito de tomas para las dos duchas de los baños, esta conectado a la salida del interruptor de alumbrado.

136

CONCLUSIONES

Se realizó un aporte muy importante para el Hospital Regional de

Sogamoso al valorar la instalación y dar las indicaciones necesarias para cambio y así minimizar los riesgos en el sistema eléctrico, para asegurar de ésta manera la vida humana y el estado del inmueble,

además de estar al día con la normatividad acorde al tipo de instalación.

Respecto al levantamiento de planos del sistema eléctrico actual se

pudo observar que realmente sí existían muchas inconsistencias,

comparadas con los esquemas antiguos de los pocos planos obtenidos en el catastro físico del hospital. Especialmente en el laboratorio clínico, nidos de recién nacidos y rayos x; además en la áreas nuevas

como cuidados intermedios y sala de quemados, los arquitectos encargados no elaboraron los planos eléctricos de esas áreas, siendo

importante por ello que para toda modificación ó ampliación, se deben registrar los cambios, de manera que cuando sea necesario averiguar dato, el sistema de planos esté actualizado, gracias a la

evidencias físicas y memorias electrónicas de todo el proyecto.

Después de evaluar con detalle los dispositivos eléctricos, se determinó que la subestación es la parte más crítica para definir la reposición urgente de los equipos de corte, protección y medida;

como también, el sistema de derivación del barraje de distribución no presta las facilidades de mantenimiento, verificación, inspección y cambio de los dispositivos de protección.

La elaboración de éste proyecto deja un precedente muy particular

por el tipo de trabajo que se realizó, partiendo prácticamente de la nada, ya que los planos fueron levantados en un 90% durante el proyecto; hasta obtener el dimensionamiento adecuado de todos los

equipos. Aunque se invirtió mucho tiempo y esfuerzo en la consecución de los resultados obtenidos, esto deja una satisfacción

personal en los autores, por los conocimientos adquiridos y aplicados durante la realización del proyecto.

137

GLOSARIO

El glosario Contiene las definiciones esenciales para el desarrollo de éste proyecto

Acometida: Derivación de la red local del servicio respectivo que llega hasta el registro de corte general.

Aislador. Elemento aislante diseñado de tal forma que soporte un

conductor ó barraje que lo separa eléctricamente de otros conductores y de las masas.

Alimentador General: Todos los componentes del circuito comprendidos entre el sistema derivado de suministro de energía y el dispositivo barraje de distribución (figura 14).

Alimentador Principal. Son los cables y las protecciones entre el barraje y

la llegada a la caja de distribución en campo (figura 14). Alimentador Local: Interruptor tripolar ubicado en la misma caja de campo

(figura 14).

Cable: conjunto de alambres sin aislamiento entre sí y entorchado por medio de capas concéntricas.

Caída de tensión: Diferencia que existe entre el voltaje aplicado al extremo alimentador de una instalación y el obtenido en cualquier otro punto de la misma, cuando está circulando la corriente nominal.

Carga: La potencia eléctrica requerida para el funcionamiento de uno ó

varios equipos ó la potencia que transporta un circuito. Carga Instalada: Es la sumatoria de los consumos nominales de cada

elemento consumidor según sus datos de la placa.

Capacidad de corriente: corriente máxima que puede transportar continuamente un conductor en las condiciones de uso sin, superar la temperatura nominal de servicio.

Circuito: Lazo cerrado formado por un conjunto de elementos, dispositivos y equipos eléctricos, alimentados por la misma fuente de energía y con las

mismas protecciones contra sobretensiones y sobrecorrientes. No se toman los cableados internos de equipos como circuitos.

138

Circuito Ramal: Conductores y protecciones de un circuito entre el

dispositivo local de protección contra sobrecorriente y la salida ó salidas (figura 14).

Conductor. Elemento metálico que cumple la función de transportar corriente

Corriente eléctrica: es el movimiento de cargas eléctricas entre dos puntos que no se hallan al mismo potencial, por tener uno de ellos un exceso de

electrones respecto al otro. Es un transporte de energía. Cortocircuito: Fenómeno eléctrico ocasionado por una unión accidental ó

intencional de muy baja resistencia entre dos ó más puntos de diferente potencial de un mismo circuito. Se empieza a considerar cortocircuito cuando la intensidad es superior a 3In y es cortocircuito franco a partir de

6In.

DPS: Sigla del Dispositivo de Protección contra Sobretensiones transitorias ó descargador de sobretensiones y por lo general es de tipo autoválvula (resistencia descargadora dependiente de la tensión limitada). No debe

confundirse con el pararrayos ó terminal de captación (ver pararrayos).

Fuente de respaldo ó de alimentación Alternativa: Uno ó más grupos electrógenos (motor-generador ó baterías) cuyo objetivo es proveer energía durante la interrupción del servicio eléctrico normal.

Interruptores: Dispositivo diseñado para abrir ó cerrar un circuito eléctrico por el cual está circulando una corriente. Puede utilizarse como medio de

desconexión ó conexión y, si está provisto de los dispositivos necesarios, también puede cubrir la función de protección contra sobrecargas y/o

cortocircuitos. Interruptor automático: Dispositivo diseñado para que abra y cierre un

circuito de manera no automática y para que abra el circuito automáticamente cuando se produzca una sobrecorriente predeterminada.

Interruptor Automático Ajustable: Calificativo que indica que el interruptor automático se puede ajustar para que se dispare a distintas corrientes,

tiempos ó ambos, dentro de un margen predeterminado. Interruptor Automático de Disparo Instantáneo: Calificativo que indica que

no se establece a propósito un retardo en la acción de disparo del

139

interruptor, con un dispositivo magnético para detectar cortocircuito franco.

Interruptor de Tiempo Inverso (largo retardo): Calificativo que indica que se introduce a propósito un retardo en la acción de disparo automático,

retardo que es menor a medida que aumenta la intensidad de la corriente, este es el caso de protección térmica contra sobrecargas.

Interruptor Automático no Ajustable: Calificativo que indica que el interruptor no tiene ninguna regulación que altere el valor de la corriente a

la cual se dispara ó el tiempo necesario para su accionamiento. Norma: Documento aprobado por una institución reconocida, que prevé

para un uso común y repetido, reglas, directrices ó características para los productos ó los procesos y métodos de producción conexos, servicios ó procesos, cuya observancia no es obligatoria.

NTC (Norma Técnica Colombiana): Norma técnica aprobada ó adoptada

como tal por el organismo nacional de normalización. Pararrayos. También llamado terminales de captación. No consta de

resistencia limitadora, en cambio tiene un material con forma puntiaguda para “atraer” las descargas eléctricas de carácter atmosférico, y así

proteger antenas, torres y estructuras altas. Ramal Crítico (para hospitales): Subsistema de un sistema de emergencia

que consta de alimentadores y circuitos ramales que suministran corriente al alumbrado de trabajo, circuitos especiales de fuerza y determinados tomacorrientes seleccionados para servir áreas y funciones de atención al

paciente y que estén conectados a fuentes de tensión alternativas por uno ó más conmutadores de transferencia durante la interrupción del servicio

normal del servicio. Ramal Vital (para hospitales). Subsistema de un sistema de emergencia

que consta de alimentadores y circuitos ramales, destinado para suministrar la corriente necesaria que garantice la seguridad de los

pacientes y del personal en pasillos y puntos de evacuación y que se conecta automáticamente a la fuente de alimentación alternativa cuando se produce una interrupción del servicio normal.

Reglamento Técnico: Documento en el que se establecen las características de un producto, servicio ó los procesos y métodos de producción con

inclusión de las disposiciones administrativas aplicables y cuya observancia es obligatoria.

140

RETIE ó Retie: Acrónimo del Reglamento Técnico de Instalaciones

Eléctricas adoptado por Colombia. Seccionador: Dispositivo destinado a hacer un corte visible en un circuito

eléctrico y está diseñado para que se manipule sin carga. Servicio:

Contínuo: Funcionamiento a una carga prácticamente constante durante un tiempo indefinidamente largo.

Corto: Funcionamiento a una carga prácticamente constante durante un periodo corto y determinado de tiempo.

Intermitente: Funcionamiento durante intervalos alternativos de 1) Carga-sin carga, ó 2) Carga y parada, ó 3) Carga, sin carga y parada.

Periódico: Funcionamiento intermitente en el que se repiten

periódicamente las condiciones de carga. Variable: Funcionamiento a distinta carga y durante distintos

intervalos de tiempo, estando la carga y tiempo sometidos a grandes variaciones.

Sistema de emergencia: Sistema de potencia aislado destinado a suministrar energía de respaldo a un número limitado de funciones

vitales, dirigidas a la protección de la vida humana y la seguridad. Sistema Eléctrico Esencial. Sistema compuesto por fuentes de

alimentación alternativas y todos los sistemas de distribución y equipos auxiliares conectados y necesarios para asegurar la continuidad del

suministro eléctrico a determinadas áreas y funciones de una institución de asistencia médica

Sobrecarga: Funcionamiento de un equipo por encima de sus parámetros normales a plena carga o de un conductor por encima de su capacidad de

corriente que, si persiste durante un tiempo suficiente, podría causar daños ó un calentamiento peligroso. Una falla como un cortocircuito ó una falla a tierra no es una sobrecarga.

Sobreintensidad (Sobrecorriente). Toda intensidad superior a la intensidad nominal y puede producirse por un cortocircuito ó una sobrecarga.

141

Subestación: Conjunto único de instalaciones, equipos eléctricos y obras complementarias, destinado a la transferencia eléctrica, mediante la

transformación de potencia. Transformadores de medida. Equipo utilizado para realizar medidas de

tensión, intensidad, potencia, etc., en circuitos y líneas de alta y media tensión y medidas de intensidades grandes en baja tensión para conectar los aparatos medidores.

UPS (Sistema Ininterrumpido de Potencia): Sistema que provee energía a

cargas críticas unos milisegundos después del corte de la alimentación normal. Durante ese tiempo, no debe salir de servicio ninguno de los equipos que alimenta.

23.1 Abreviaturas, acrónimos y siglas. En el anexo A se presenta un listado de las abreviaturas, acrónimos y siglas más comúnmente utilizadas

en el sector eléctrico

23.2 Simbología de magnitudes y unidades en electrotecnia. Existe una simbología reglamentada por el RETIE y que se adopta en éste proyecto, para ello ver anexo B.

23.3 Abreviaturas utilizadas por los autores en éste proyecto. Para facilitar interpretación de resultados y reducir literalmente algunos

términos y conceptos, en el anexo C están registradas las abreviaturas implementadas en el trabajo.

142

BIBLIOGRAFÍA

BRATU SERBAN, Neagu y CAMPERO LITTLEWOOD, Eduardo. Instalaciones Eléctricas : Conceptos básicos y diseño. 2 ed. México : Alfaomega, 2001. 240 p. ISBN 970-15-0127-6.

CASTEJON, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología eléctrica.

Madrid, España : McGRAW-HILL, © 1995. 548 p, (serie electricidad y electrónica). ISBN 84-481-0078-6.

COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. Electrificadora de Boyacá S.A. Reglamento de suscriptores : Tunja : Colombia. s.n, 1994. 68 p.

COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA. Reglamento Técnico de

Instalaciones Eléctricas : RETIE. Bogota : Colombia. s.n, 2004. 119 p.

DIAZ, José Gregorio. Protecciones en Baja Tensión. Caracas, Venezuela : Merlin Gerin de Venezuela, S.f. 100 p.

FLOWER LEIVA, Luís. Controles y Automatismos Eléctricos : Teoría y práctica. 5 ed. Santa fé de Bogotá : Schneider de Colombia, 1996. p 15-

105. GRUPE SCHNEIDER, de Colombia. Curso de Protecciones en Baja

Tensión. Santa fé de Bogotá : El grupo, s.f. 150 p.

HARPER, Enríquez. Elementos de Diseño de las Instalaciones Eléctricas Industriales. 2 ed. México : Limusa, © 2002. 391 p. ISBN 968-18-6381-x

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Compendio tesis y otros trabajos de grado : Normas técnicas colombianas

sobre documentación. 5ª actualización. Santa fé de Bogotá : ICONTEC. 2005. 67 p. ICS 0.1-140-20

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. Código Eléctrico Colombiano : NTC 2050. 1ª actualización. Santa fé de Bogotá : ICONTEC. 2002. 1042 p. ICS 29.020.00

143

MERLIN GERIN. Catalogo 2000 Compac-interpac : complementos técnicos. Colombia : Merlin Gerin, 2000. p 147-175.

MINISTERIO DE INDUSTRIA (España). Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, REBT : IMIE BT. Madrid, España : Servicio de publicaciones

del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, 1992. documento electrónico de 3MB.

RAMÍREZ CASTAÑO, Manuel y UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, Sede Manizales. Redes de Subtransmisión y Distribución de

Energía. 2 ed. Manizales, Colombia : Los autores, 1995. p 12-21, 399-450. ISBN 958-9322-03-4.

SCHNEIDER ELECTRIC. Distribución eléctrica en baja tensión : Catálogo enero 2003. Bogotá : Ediciones Colombia, 2003. 225 p.

--------. Manual y Catálogo del Electricista en Baja Tensión. Caracas Venezuela : El autor, 2000. 600p.

144

ANEXOS

145

Anexo A. Abreviaturas y siglas del sector eléctrico.

ACRÓNIMOS, SIGLAS Y ABREVIATURAS DE COMÚN UTILIZACIÓN

ANSI American Nacional Standard Institute. Instituto de Normalización USA

AWG American Wire Gage

CREG Comisión Reguladora de Energía y Gas

DPS Dispositivo de protección contra sobretensiones transitorias.

IEC International Electrotechnical commission. Comisión electrotécnica

internacional (CEI).

IMIE BT Instrucción Ministerio de Industria y Energía Baja Tensión

NEMA National Electrical Manufactures Association. Asociación Fabricante de

productos eléctricos USA

NFPA International Fire Protection Association

SPT Sistema de Puesta a Tierra

THW Thermoplastic Heat Wet ( Termoplástico resistente al calor (75º C) y la

humedad)

THHN Thermoplastic High Heat Nylon (Termoplástico resistente al calor (90ºC) y a la abrasión

NTIE Normas Técnicas para Instalaciones Eléctricas.

NTC Norma Técnica Colombiana

REBT Reglamento Eléctrico de Baja Tensión.

RETIE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas.

c.a Corriente Alterna

c.c Corriente Continua

mcm ó

Kcm

Mil Círculars Mils

146

Anexo B

Simbología de magnitudes y unidades utilizadas y normalizadas por el

RETIE en electrotecnia.

Nombre de la magnitud Símbolo de la

magnitud

Nombre de la unidad Símbolo de la unidad

SI

Admitancia Y siemens S

Capacitancia C faradio F

Carga Eléctrica Q culombio C

Conductancia G siemens S

Conductividad σ siemens por metro S/m

Corriente eléctrica I amperio A

Densidad de corriente J amperio por metro cuadrado A/m2

Densidad de flujo eléctrico D culombio por metro cuadrado C/m2

Densidad de flujo magnético B tesla T

Energía Activa W vatio hora W.h

Factor de potencia FP uno 1

Frecuencia f herz Hz

Frecuencia angular w radian por segundo rads/s

Fuerza electromotriz E voltio V

Iluminancia Ev lux lx

Impedancia Z ohmio Ω

Inductancia L henrio H

Intensidad de campo eléctrico E voltio por metro V/m

Intensidad de campo

magnético

H amperio por metro A/m

Intensidad luminosa Iv candela cd

Potencia activa P vatio W

Potencia aparente PS voltamperio V.A

Potencia reactiva PQ voltamperio reactivo VAr

Reactancia X ohmio Ω

Resistencia R ohmio Ω

Resistividad ρ ohmio metro Ω/m

Tensión o potencial eléctrico V voltio V

147

Anexo C

Abreviaturas del proyecto. Abreviatura Significado

A.T Alta Tensión (57.5 kV a 220 kV.)

B.T Baja Tensión ( 25 V a 1000 V)

Ci Carga instalada (kVA)

Cins Capacidad Instalada (kVA)

Cmax Carga máxima (kVA)

d% Porcentaje de desbalanceo

e% Porcentaje de la caída de tensión

Fd Factor de demanda (uno)

FP Factor de potencia (uno)

IA Corriente del alimentador (A)

IAP Corriente del alimentador principal (A)

Ic Corriente del conductor (A)

In Corriente nominal (A)

Im Corriente magnética (A)

ImA Corriente magnética del alimentador (A)

It Corriente térmica (A)

Itl Corriente térmica del alimentador local (A)

ItA Corriente térmica del alimentador (A)

Io Corriente de otras cargas (A)

M.T Media Tensión ( >1kV y < 57.5 kV)

P Potencia Real (W ó kW)

plg2 Pulgada cuadrada.

PS Potencia aparente (VA ó kVA)

PQ Potencia Reactiva (VAr ó kVAr.)

Pdemanda Sumatoria de las potencias demandadas con Fd (VA ó kVA). ph número de fases (del inglés phases)

P100% Potencias sin Fd.

Q Interruptor con protección termomagnética

Rc% Régimen de carga en porcentaje.

® NTC 2050. Código Eléctrico Colombiano 2002.

s.e Subestación eléctrica

t.c Transformador de corriente

tm Termomagnético

t.t Transformador de tensión

148

ANEXO D

Resistividad a 20o C de los materiales más utilizados en electrotecnia.

Nº de orden Material “ρ” Resistividad en Ωmm2/m

1 Plata 0.016

2 Cobre 0.017

3 Oro 0.024

4 Aluminio 0.028

5 Tungsteno 0.054

6 Cinc 0.056

7 Latón 0.08

8 Bronce fosforoso 0.091

9 Níquel 0.1

10 Hierro puro 0.105

11 Platino 0.106

12 Hierro en hilos 0.132

13 Estaño 0.139

14 Plomo 0.204

15 Mélchort 0.300

16 Manganina 0.42

17 Niquelina 0.47

18 Constantán 0.5

19 Kruppina 0.85

20 Mercurio 0.942

21 Nichrome 1

22 Carbón 50

149

ANEXO E

Capacidad de corriente permisible en conductores aislados para 0 a 2000V nominales y 75o C a 90o C. y temperatura ambiente a 30o C.

CALIBRE

AWG

o

Kcm

Sección

mm2

TEMPERATURA NOMINAL DEL CONDUCTOR

COBRE

75o C 90o C

THW; THWN; XHHW THHN; THWN-2; XHHW;

XHHW-2. 14 2.08 20 25

12 3.31 25 30

10 5.26 35 40

8 8.36 50 55

6 13.3 65 75

4 21.15 85 95

3 26.67 100 110

2 33.62 115 130

1 42.41 130 150

1/0 53.49 150 170

2/0 67.43 175 195

3/0 85.02 200 225

4/0 107.2 230 260

250 127 255 290

300 152 285 320

350 177 310 350

400 203 335 380

500 253 380 430

600 304 420 475

700 354 460 520

750 380 475 535

800 405 490 555

900 456 520 585

1000 507 545 615 *Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 310-79

150

ANEXO F

Corriente a plena carga de motores trifásicos de corriente alterna.

Potencia Motores de inducción de jaula de ardilla y rotor devanado

kW HP 115 V 200 V 208 V 230 V 460 V 575 V 2300 V

0.373 0.530 0.746

½ ¾ 1

4.4 6.4 8.4

2.5 3.7 4.8

2.4 3.5 4.6

2.2 3.2 4.2

1.1 1.6 2.1

0.9 1.3 1.7

1.119 1.492

2.238

1 ½ 2

3

12.0 13.6

6.9 7.8

11.0

6.6 7.5

10.6

6.0 6.8

9.6

3.0 3.4

4.8

2.4 2.7

3.9

3.730 5.595 7.460

5 7 ½ 10

17.5 25.3 32.2

16.7 24.2 30.8

15.2 22 28

7.6 11 14

3.1 9 11

11.19 14.92 18.65

15 20 25

48.3 62.1 78.2

56.2 59.4 74.8

42 54 68

21 27 34

17 22 27

22.38 29.84 37.30

30 40 50

92 120 150

88 114 163

80 104 130

40 52 65

32 41 52

44.76 55.95 74.6

60 75

100

177 221 285

169 211 273

154 192 248

77 95 124

62 77 99

16 20 26

*Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 310-79

ANEXO G

Capacidad nominal máxima ó ajuste de disparo de los dispositivos de protección para circuitos ramales de motores contra cortocircuitos y falla a tierra

Tipo de motor

En porcentaje de la corriente a plena carga

Fusible sin retardo de

tiempo

Fusible con retardo de

tiempo

Interruptor automático de

disparo instantáneo

interruptor automático de tiempo inverso

Monofásicos 300 175 800 250

Polifásicos de c.a. de jaula de ardilla:

-Todos menos de diseño E

-los de diseño E

300 300

175 175

800 1100

250 250

Sincronos 300 175 800 250

Con rotor devanado

150 150 800 150

De c.c (tensión constante)

150 150 250 150

*Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002

NTC 2050 tabla 310-79

151

Anexo H

Consumo de aparatos de medida y protección, de tensión, análogos. Fuente: CASTEJON, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología eléctrica. Madrid, España : McGRAW-HILL, ©

1995. 548 p, (serie electricidad y electrónica). ISBN 84-481-0078-6.

ANEXO I Consumos de aparatos de medida, protección, de intensidad, analógicos. Fuente: CASTEJON, Agustín y SANTAMARÍA, Germán. Tecnología eléctrica. Madrid, España : McGRAW-HILL,

© 1995. 548 p, (serie electricidad y electrónica). ISBN 84-481-0078-6.

Aparatos Tipos Consumo VA

Voltímetros Indicadores 3.5 a 15

Registradores 15 a 25

Contadores 3 a 5

Vatímetros Indicadores 6 a 10


Frecuencímetros Indicadores 1 a 5


Fasímetros Indicadores 7 a 20


Relés De máxima tensión. 10 a 15

Temporizados de máxima tensión 25 a 35

Direccionales 25 a 40

De mínima tensión 5 a 15

De contacto a tierra 10 a 30

De distancia 10 a 30

Sincroscopio 6 a 25

Reguladores de tensión 30 a 250

Aparatos Tipos Consumo VA

Amperímetros Indicadores 1 a 2

Registradores 2 a 5

Contadores 0.5 a 1.5

Vatímetros de montaje en cuadro De inducción 1.5 a 3

Electrodinámicos 6 a 8

Vatímetros portátiles Electrodinámicos 1 a 4

Vatímetros de laboratorio 1.5 a 3

Fasímetros registradores 10 a 18

Relés De máxima intensidad, retardo

independiente.

3 a 10

Especiales de máxima intensidad,

con retardo independiente

15 a 25

Direccionales 1.5 a 10

De potencia, temporizados 1.5 a 3

Diferenciales 3 a 12

De mínima impedancia 0.5 a 2

De distancia 6 a 20

Reguladores 10 a 150

152

Anexo J

Porcentajes a aplicar en el cálculo de capacidad de corriente nominal de los conductores de los circuitos de motores

Clasificación del servicio Porcentaje de la corriente nominal por placa de características

Tiempo designado de servicio del motor.

5 min 15 min 30 y 60 min contínuo

Servicio por corto tiempo: motores de válvulas, de levantamiento o bajada de rodillos, etc.

110

12

150

--

Servicio intermitente: ascensores y montacargas, cabezales de herramientas, bombas, puentes levadizos, etc.

85

85

90

140

Servicio periódico: rodillos, máquinas de manipulación de minerales y carbón, etc.

85

90

95

140

Servicio variable. 110 120 150 200


NTC 2050 tabla 430-22.a)

Anexo K

Factores de demanda para alimentadores de cargas de alumbrado. Tipo de Ocupación Parte de la carga de alumbrado a la que

se aplica el factor de demanda (VA) Factor de demanda en %

Unidades de vivienda Primeros 300 ó menos de 3001 a 120.000 a partir de 120.000

100 35 25

Hospitales* Primeros 50.000 ó menos A partir de 50.000

40 20

Hoteles y moteles, incluidos bloques de apartamentos sin cocina*

Primeros 20.000 ó menos de 20.001 a 100.000 A partir de 100.000

50 40 30

Depósitos Primeros 12.500 ó menos A partir de 12.500

100 50

Todos los demás VA totales 100 Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 220-11 * Los factores de esta tabla no se aplican a la carga calculada de los alimentadores en las zonas de hospitales, hoteles y moteles en las que es posible que se deba utilizar toda la iluminación al mismo tiempo, como

quirófanos, comedores y salas de baile.

153

Anexo L

Factores de demanda para cargas de tomacorrientes en edificaciones no residenciales.

Parte de la carga del tomacorriente a la que se aplica el factor de demanda (VA)

Factor de demanda en %

Primeros 10000 ó menos A partir de 10000

100

50 *Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 220-13

Anexo M

Factores de demanda para estufas eléctricas y otros artefactos de cocina de más de 1.75 KW nominales.

Número de artefactos

Factor de demanda %

Menos de 3.5 KW nominales

De 3.5 a 8.75 KW nominales

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 . .

80% 75% 70% 66% 62% 59% 56% 53% 51% 49% 47% 45%

.

.

80% 65% 55% 50% 45% 43% 40% 36% 35% 34% 32% 32%

.

. *Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 220-19

154

Anexo N

Calibre mínimo de los conductores. Tensión nominal del conductor (V) Sección transversal mínima del conductor

mm2 AWG

De 0 a 2000

De 2001 a 8000

De 8001 a 15000

De 15001 a 28000

De 28001 a 35000

2.08

3.30 8.36

33.62

42.20

53.50

14 Cobre

12 aluminio ó aluminio recubierto

8

2

1

1/0 *Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 310-5

Anexo O

Capacidad de corriente de tres conductores de cobre aislados para media tensión, alambrados dentro de una cubierta general (cable de tres

conductores) en conductos eléctricos subterráneos.

Sección transversal del conductor

(calibre)

Temperatura nominal del conductor

mm2 AWG – MCM Capacidad de corriente para 5001 a 35000

V(A)

Tipo MV-90; 90 ºC Tipo MV -105; 105

ºC

13.29

21.14 33.62

42.20

53.50

67.44

85.02

107.21

6

4 2

1

1/0

2/0

3/0

4/0

88

115 150

170

195

220

250

285

95

125 160

185

210

235

170

305 *Tomado del Código Eléctrico Colombiano 2002 NTC 2050 tabla 310-79

155

ANEXO P

Ajustes de protección para transformadores

Corriente nominal máxima ó ajuste de disparo del dispositivo de protección contra sobrecorrientes.

Impedancia

nominal del transformador

Primario Secundario

De más de 600 V. De más de 600 V Hasta 600 V

Ajuste del

interruptor

automático

Corriente

nominal del

fusible

Ajuste del

interruptor

automático

Corriente

nominal del

fusible

Ajuste del

interruptor

automático

Hasta 6% entre 6 y 10%

600% 400%

300% 300%

300% 250%

250% 250%

125% 125%


NTC 2050 tabla 450-3.a).1)

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