Instalaciones Electricas Parte 1

7/23/2019 Instalaciones Electricas Parte 1

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INSTALACIONES ELCTRICAS EN BAJA TENSIN

Prof. Miguel Martnez Lozano([email protected]) 1


LME643

6to Semestre (FebreroMayo 2015)


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Parte I

Introduccin General a los Sistemas Elctricos


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Prof. Miguel Martnez Lozano([email protected]) 3Parte I. Introduccin General a los Sistemas Elctricos


Qu es un Sistema Elctrico de Potencia (SEP)?

Conjunto de componentes que permiten transformar cualquier fuente de energaen electricidad, transformarla a tensiones que hagan prctico su transporte,transportarla hasta los centros de consumo y transformarla a niveles de utilizacin.Todo esto de manera: Segura, econmica, flexible, eficiente, etc.

Qu componentes?

Generadores

Transformadores

Lneas de Transmisin, Subtransmisin, Distribucin

Subestaciones


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Introduccin General a los Sistemas ElctricosNORMA

NORMA MEXICANA ANCE

SISTEMAS ELCTRICOS DE POTENCIA - SUMINISTRO - TENSIONESELCTRICAS NORMALIZADASNMX-J-098-ANCE-1999

POWER SYSTEMS - SUPPLY - STANDARDVOLTAGES

Algunos trminos:

Suministrador: entidad responsable de proporcionar energa elctrica al usuario a travs del sistemaelctrico.Usuario: persona o entidad consumidora de energa elctrica y responsable de la instalacin para tal fin.Tensin elctrica: diferencia de potencial elctrico entre dos puntos o conductores cualesquierapertenecientes a un circuito.Tensin elctrica nominal: valor de la tensin elctrica asignado a un sistema, parte de un sistema, unequipo o cualquier otro elemento y a la cual se refieren ciertas caractersticas de operacin y/o

comportamiento de stos.Tensin elctrica nominal del sistema: valor de la tensin elctrica de una parte determinada de unsistema elctrico, y correspondiente a la parte del sistema conectado a una fuente o transformador o equipode utilizacin.Frecuencia del sistema: nmero de ciclos o alternancias por segundo que efecta la tensin elctrica deun sistema elctrico, expresada en hertz.

NOTA - En Mxico, la frecuencia normalizada del sistema es de 60 Hz.


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NMX-J-098-ANCE-1999 Baja tensin, desde 100 V hasta 1 000 V;

Media tensin, mayor de 1 000 V hasta 34,5 kV;Alta tensin, mayor de 34,5 kV hasta 230 kV; yExtra alta tensin, mayor de 230 kV hasta 400 kV.


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Qu es una Instalacin Elctrica?

Fuente: el ABC de las instalac iones elctricas. E. Harper


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Part e I. Introduccin General a los Sistemas Elctricos


Qu es una Instalacin Elctrica?

Conjunto de elementos (equipos), necesarios para suministrar energaelctrica a una aplicacin especfica en MT o BT.

Qu equipos forman una IE?

Desde el punto de vista elctrico:- Conductores- Transformadores- Tableros- Contactos, enchufes, interruptores, etc- Elementos de control y proteccin

- etc

Desde el pto de vista mecnico y de seguridad:- Tuberas o medios de soporte y proteccin.- Cajas de paso, de derivacin- etc


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Conductores: Material Cu (en EU se permite AL)Seccin transversal (calibre) en AWG o mcmilEn EU (mm2)Aislamiento: diferentes tipos y temperaturas: THW, THHN, etc60, 75, 90, 105C

TRX (trafo) Al interior de una IE: cuando seemplean diferentes niveles de tensin oaplicaciones especiales.

Tableros: Barraspara derivacin,control, protecciny medicin.


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Contactos: Machos y hembras. Paraconectar elctricamente un equipo fijo ono a una IE.

Interruptores: Control manual de

conexin o desconexin de equiposde alumbrado.


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Elementos de proteccin, control, medicin. Generalmente van dentro de gabinetes otableros y cumplen funciones especficas dentro de la IE.


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Tuberas, charolas o bandejas portacables.Tuberas rgidas o flexibles. Plsticas o demetal y de diferencias dimetros. (Se

trabaja con unidades americanaspulgadas).Pueden ir a la vista (superficial),empotradas en concreto, por piso, por techoo por pared.


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Cajas terminales (chalupas), de paso,de derivacin, etc. Las hay dediferentes dimensiones y materialespara montajes superficiales,intemperie, empotrados, etc.


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Equipos de uso final:

Son los que finalmente transforman la energa elctrica en otra forma de energa,para un fin prctico especfico.Calor, Iluminiacin, refrigeracin, bombeo, movimiento, electrnica, etc.

En una IE de baja tensin, los equipos a conectar se dividen en tres:

- Iluminacin (luminaria + lmpara)

- Toma corriente de uso general o contacto de uso general: Asociados a equiposfijos o no, variables y no necesariamente conocidos.

- Tomas o contactos de uso especfico: asociados a equipos fijos de ciertadimensin elctrica.


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Prof. Miguel Martnez Lozano([email protected]) 15Part e I. Introduccin General a los Sistemas Elctricos


Iluminacin:

Luminarias: Interior,

exterior.Se clasifican mecnico-ptica

Lmparas:

Incandescentes, dedescarga(fluorescentes, vaporde sodio, HID, etc)


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Tomacorriente de uso general:

Se conectan equipos no necesariamente fijos,mediante cordones flexibles.- Telfonos y cargadores- Lmparas de noche- Equipos de sonido- Electrodomsticos pequeos- Ventiladores- Mquinas de limpieza (pulidoras, aspiradoras)- Cajas registradoras

- PCs, etc.La interrupcin es desde el equipo o por medio de eliminar la continuidad entreel contacto hembra y el macho. Contacto y Receptculo.


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Tomacorriente de uso especfico:

Se conectan equipos no fijos, mediantecordones flexibles o por medio detuberas flexibles en cajas terminales.- Motores- Equipos grandes de calefaccin

/Refrigeracin

- Climatizacin- Bombas de fluidos- Etc.

Generalmente estos equipos poseenmedios de desconexin propios, quepermiten su operacin sin necesidadde manipular los contactos.


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Qu debe cumplir una IE?


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Suministrar una Energa al VoltajeyFrecuenciarequeridos.

Energa til

Potencia Suficiente

y sostenida entiempo (Energa)

Voltaje (+/- %)

Frecuencia (+/- %)

Po ten c ia vs Energa

En una central hidrulica enpoca de sequa. El problema esP o E?

En una central trmica con dos

unidades fuera de servicio. Elproblema es P o E?


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Adems, debe cumplir con: CALIDAD

SEGURIDAD

CONFIABILIDAD

FLEXIBILIDAD

IMPACTO

AMBIENTAL

(EFICIENCIA)

Criterios de Diseo

Mnimos Costos

(EFICIENCIA)



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Definiciones de Carga y Demanda

Carga Conectada: Es la suma de todas las cargas conectadas en la instalacin.Es la suma directa de todas las potencias nominales de los equipos.Dependiendo del tipo de estudio ser expresada en [W] o [VA].

Demanda: Es la carga que est efectivamente conectada y consumiendo en unperodo de tiempo determinado. La demanda debe representarse grficamente,ya que vara: horariamente, mensualmente, estacionalmente.

Ciclo de carga diaria (Demanda horaria)Definiciones de Dprom, Dmax y Dmin



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El control de la demanda Elctrica es clave en:

Ahorro de Energa

Poltica Nacional : SENER - CONAE

Distribucin actual de lademanda

Fuente: Curvas de demanda de energa elctrica en el sector domstico de dosregiones en Mxico. M. Maqueda y L. Sanchez. Smart Metering west coastconference, 2008.



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Demanda por equipo conectado:Caso Refrigerador

Fuente: Curvas de demanda de energa elctrica en el sector domstico de dosregiones en Mxico. M. Maqueda y L. Sanchez. Smart Metering west coastconference, 2008.




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kVA

tiempo

Gestin de la demanda, busca no solo reducir consumo, sino aplanar la curva.Con eso se beneficia el despacho de carga, dando prioridad a la generacin demenor costo y de menor impacto ambiental (Generacin base).




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Densidad de Carga: Carga Conectada / rea involucrada [W/m2]

Factor de Utilizacin: Se emplea para conocer el uso o dimensionamiento deun equipo dentro de la instalacin. Se defino como la Demanda Mxima /Potencia nominal del dispositivo. Tpicamente se emplea en TRX, paraestablecer si estn o no sobrecargados por momentos.

Factor de Demanda: Relacin entre la demanda mxima medida o esperada yla carga total conectada. Permite prever el mximo uso que efectivamentetendr la red asociada a la carga conectada, dado que no todos los equipos seconectan o consumen su potencia nominal en los mismos instantes de tiempo.

Demanda contratada: Es la demanda mxima esperada y se le informa alsuministrador con fines de seleccionar la tarifa adecuada y con fines de diseo.CFE recomienda que la DC no sea inferior al 60% de la Carga total conectada(es decir conocida la carga total conectada, se aplica un FD de 0,6 para estimarla demanda mxima). Este dato es para el contrato de servicio.




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NORMATIVIDAD



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NORMATIVIDAD

En un mundo globalizado, la nica forma de entendimiento, esmediante el uso de un lenguaje comn o normalizado.



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Qu es una norma?

Documento tcnico, elaborado por consenso entre expertos relacionados al tema y que

proporciona a efectos de uso comn, pautas o directrices destinadas a las actividadesdel tema en cuestin.

Objetivos de una norma

-Lograr el mayor grado de orden

- Mejorar la calidad

- Aumentar la compatibilidad

- Aumenta la seguridad



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Niveles de Normalizacin

Internacionales

Nacionales

De Asociaciones

De Empresas

ISO IEC

NMX NOM

IEEE NFPA UL ASTM

CFE

NOTA: En general, las nacionales son reglamentos tcnicos de OBLIGADOCUMPLIMIENTO, siendo penalizados por la ley los casos de violaciones.



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Normas aplicables a nuestro objetivo: Instalaciones Elctricas en baja tensin

Leyes:1.- Ley de Servicio Pblico de Energa Elctrica y su Reglamento

2.- Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin



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Introduccin General a los Sistemas Elctricos1.- Ley de Servicio Pblico de Energa Elctrica y su Reglamento

ARTICULO 1o.- Corresponde exclusivamente a la Nacin, generar, conducir,transformar, distribuir y abastecer energa elctrica que tenga por objeto laprestacin de servicio pblico, en los trminos del Artculo 27 Constitucional. Enesta materia no se otorgarn concesiones a los particulares y la Nacinaprovechar, a travs de la Comisin Federal de Electricidad, los bienes y

recursos naturales que se requieran para dichos fines.

ARTICULO 7o.- La prestacin del servicio pblico de energa elctrica que corresponde a la Nacin,estar a cargo de la Comisin Federal de Electricidad, la cual asumir la responsabilidad de realizar todaslas actividades a que se refiere el artculo 4o.

ARTICULO 25.- La Comisin Federal de Electricidad deber suministrarenerga elctrica a todo el que lo solicite, salvo que exista impedimentotcnico o razones econmicas para hacerlo, sin establecer preferencia algunadentro de cada clasificacin tarifaria.



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S C O S C C S J S



ARTICULO 28.- Corresponde al solicitante del servicio realizar a su costa y bajo su responsabilidad, las obrase instalaciones destinadas al uso de la energa elctrica, mismas que debern satisfacer los requisitostcnicos y de seguridad que fijen las Normas Oficiales Mexicanas.Cuando se trate de instalaciones elctricas para servicios en alta tensin, y de suministros en lugares deconcentracin pblica, se requerir que una unid ad de veri f icacin aprobada por la Secretara de Energa,certifique, en los formatos que para tal efecto expida sta, que la instalacin en cuestin cumple con lasNormas Oficiales Mexicanas aplicables a dichas instalaciones. La Comisin Federal de Electricidad slo

suministrar energa elctrica previa la comprobacin de que las instalaciones a que se refiere este prrafohan sido certificadas en los trminos establecidos en este artculo.

En el caso de las Instalaciones elctricas en Baja Tensin, la NOM aplicable es:

NOM-001-SEDE-2012 Recin entrada en vigencia en Noviembre 2012



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ARTICULO 30.- La venta de energa elctrica se regir por las tarifas queapruebe la Secretara de Hacienda y Crdito Pblico.



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Introduccin General a los Sistemas Elctricos2.- Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin

Objetivo: Regular y reglamentar los aspecto sobre:

Uso de unidades (SI)

Calibracin de instrumentos: Sistema Nacional de Calibracin

Certificacin de procesos y entes

Integracin y formalizacin Normas Mexicanas (NOM, NMX)



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Introduccin General a los Sistemas Elctricos2.- Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin

Comisin Nacional de Normalizacin

Comits Consultivos Nacionales de Normalizacin

Organismos Nacionales de Normalizacin

Regula funcionamiento:

Entes acreditados y de acreditacin (Organismos de certificacin)

Laboratorios de Pruebas

Unidades de verificacin



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NOM-001-SEDE-2012NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEDE-2012,

INSTALACIONES ELECTRICAS (UTILIZACION)

Est basada en la NFPA 70 o NEC del 2011

1.1.1 El objetivo de esta NOM es establecer las especificaciones y lineamientos decarcter tcnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilizacin dela energa elctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridadpara las personas y sus propiedades, en lo referente a la proteccincontra:- Las descargas elctricas,- Los efectos trmicos,

- Las sobrecorrientes,- Las corrientes de falla y- Las sobretensiones.El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta NOM promueve el uso de laenerga elctrica en forma segura; asimismo esta NOM no intenta ser una gua dediseo, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.

SEGURIDAD



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Fuente: Norma de Instalaciones Elect ricas. G. Merodio, A. Hernandez. Bienal CIGRE, Irapuato 2001

Qu se busca a partir del empleo de la NOM?

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NOM-001-SEDE-2012

Estructura General de la NOM

Introduccin particular.



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Estructura General de la NOM

Consideraciones (Captulo 4):

4.2.13 Proyecto elctricoToda instalacin elctrica debe contar con un proyecto elctrico (planos ymemorias tcnico descriptivas).

4.4 Construccin, prueba inicial y verificacin de las instalacioneselctricas

Anlisis de Riesgos Elctricos (numeracin de situaciones)

NOM-001-SEDE-2012



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RIESGOS MAYORES EN INSTALACIONES ELCTRICAS:

NOM-001-SEDE-2012



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RIESGOS MAYORES EN INSTALACIONES ELCTRICAS:

Las corrientes de choque.

Las temperaturas excesivas capaces de provocarquemaduras, incendios u otros efectos peligrosos.

NOM-001-SEDE-2012



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NOM-001-SEDE-2012

Proteccin contra choque elctrico.Contacto Directo

Contacto indirecto


P t i t h l t i


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SEGURIDAD A PERSONAS

Efecto de la corr iente en el cuerpo h umano

Depende principalmente de dos variables:

-Magnitud de la Corriente (Relacin entre Vaplicado y Zcuerpo)-Tiempo de duracin (lo impone el propio sistema elctrico)

En Corriente Alterna (AC)

Proteccin contra choque elctrico.


P t i t h l t i


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Definic iones:

-Umbral de percepcin: Es el valor mnimo de lacorriente que provoca una sesacin en una persona atravs de la que pasa esta corriente (IEC 479-1).

-Umbral de Reaccin: Es el valor mnimo de lacorriente que provoca una contraccin muscular.

- Umbral de no soltar: Cuando una persona tienesujetos unos electrodos, es el valor mximo de lacorriente que permite a esa persona, soltarlos.

- Umbral de fibrilacin ventricular: Es el valor

mnimo de la corriente que puede provocar lafibrilacin ventricular. Es muy sensible a la duracinde la corriente y tiene relacin con el ciclo cardiaco.



Proteccin contra choque elctrico


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Efectos Fisiolgicos segn la zona:

- Zona 1: No hay Reaccin. No es perceptible la corriente.

- Zona 2: Hay percepcin pero no tiene efectos fisiolgicos dainos.

- Zona 3: No hay dao orgnico. Calambres y contracciones muscularesy dificultad para respirar si dura ms de 2 s. Disturbios reversibles deimpulsos en el corazn (fibrilacin atrial y paro cardiaco transitorio).

- Zona 4: Efectos fisiopatolgicos peligrosos. Paro Cardiaco,quemaduras graves, paro respiratorio.





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Electrocardiograma y presin sangunea ante disparo de fibrilacin ventricular.

P

Q

R

S

T

Perodo de mayor vulnerabilidad





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Siendo la zona 4, la considerada de riesgo peligroso, es la fibrilacin ventricularla que suele marcar el lmite en los diseos de sistemas de puesta a tierra. ElStd 80-2000 del IEEE indica las siguientes expresiones que marcaran losvalores de corriente mxima permisible:

/If k t

If: Mxima corriente tolerable.

k: factor emprico. 116 para personas de50 kg y 157 para 70 kg.

t: duracin de la corriente.





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Para poder conocer en la prctica el valor de la corriente que puede circular porel cuerpo humano para una condicin anmala dada, es necesario:

-Determinar el valor mximo de la tensin a la que se vera sometida la personaal entrar en contacto con la parte energizada.-Conocer el valor de la impedancia equivalente del cuerpo humano a lo largo delposible recorrido de la corriente y de contacto con el suelo.

Impedancia del cuerpo

Impedancia persona - suelo

Condicin real

Circuito Equivalente





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La Impedancia del cuerpo humano, tambin es un factor importante y dificil decontrolar, ya que depende de mltiples variables:

Impedancia Total del Cuerpo HumanoZp1 y Zp2: Piel. Zi: Interna

Distribucin de la impedancia interna

El Std 80-2000 del IEEE, considera como impedancia Zt = 1000 , paracualquier condicin, representando el promedio probable





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Ahora falta por conocer la impedancia de contacto del cuerpo humano

con el suelo, para conocer los valores que permiten determinarcompletamente el circuito elctrico presentado anteriormente.

Para ello, hay que conocer las dos condiciones habituales en las que sepuede producir una diferencia de tensin accidental y peligrosa en un

cuerpo humano, independientemente del nivel de tensin o causa de lasituacin anormal:

Condicionesdel contacto

Tensiones de toque o de contacto

Tensiones de paso

Contacto Directo

Contacto Indirecto





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-Tensin de Toque: Diferencia de potencial mxima entre una estructura uobjeto metlico puesto a tierra y un punto sobre el terreno a 1 m de distancia.

2Rp

Rtotal Rc

1000Rc W

4

Rp

b

W

r = 0.08 m

r

3,125Rp W1000 1,5Rtotal

W

, resistividad del suelo en W-m.





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-Finalmente: Si se conocen las corrientes soportables o permisibles y las

impedancias del cuerpo humano, se pueden poner lmites al valor mximopermisible de tensin, para cada uno de los casos.

(1000 1.5 )mxToqueV If V

/If k t





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-Ejemplo: Clculo de las tensiones mximas para una persona de 70 kg, si la

falla dura en despejarse 0.5 s.

0,157 / 0.5 = 0,222 AIf Mxima corriente permisible

(W-m) VmxToque (V) VmxPaso (V)

100 225,36 355,251000 555,08 1554,22



NOM 001 SEDE 2012


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NOM-001-SEDE-2012

Medidas de proteccin contra choques elctricos, segn la NOM:

Previniendo que una corriente pueda pasar

a travs del cuerpo de una persona o deun animalLimitando la corriente que pueda pasar atravs del cuerpo a un valor inferior al de lacorriente de choque.

Limitando la magnitud de la corriente que

resulte de una falla, a un valor nopeligroso, la cual puede pasar a travs delcuerpo

Limitando la duracin de la corriente queresulte de una falla, que puede pasar a

travs del cuerpo, a un periodo nopeligroso

Elementos de Proteccin yEsquema de Puesta a Tierra (Abarcados ms adelante)


NOM 001 SEDE 2012


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NOM-001-SEDE-2012

1er Trabajo de Investigacin: (individual)

Investigar sobre los dispositivos contra falla a tierra (GFCI por sus siglas en

Ingls)

- Qu son y cmo funcionan?- Qu riesgos minimizan?- Qu dice la NOM acerca de su uso obligatorio y/o recomendado?- Revise en su casa si existen receptculos o enchufes (machos o hembras) con

este tipo de proteccin.- Tome una foto a un Toma corriente en el cuarto de bao de su casa y explique

si cumple o viola la NOM-001-SEDE-2012.- Si tiene secador de cabello elctrico, por favor cheque si dispone de dispositivo

GFCI y comntelo.

Prepare un breve documento en Word (formato IEEE) con esta informacin biendocumentada y entrguelo en clase a los 7 das calendario de haber visto elmaterial en clase.


NOM-001-SEDE-2012


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NOM-001-SEDE-2012

Proteccin contra los efectos trmicos

La instalacin elctrica debe disponerse de forma tal que se minimice el

riesgo de dao o ignicin de materiales inflamables, que se originan por altastemperaturas o por arcos elctricos. Adems, durante el funcionamientonormal del equipo elctrico, no debe haber riesgo de que las personas oanimales sufran quemaduras.

Proteccin contra sobrecorriente

La proteccin puede obtenerse al limitar lasobrecorriente a un valor o una duracinsegura

Proteccin contra las corrientes de fallaLos conductores que no sean los conductoresactivos, y las otras partes que se disean paraconducir una corriente de falla, deben poderconducir estas corrientes sin alcanzar unatemperatura excesiva


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NOM-001-SEDE-2012

Seguridad: Exigir ingreso limitado a instalaciones elctricas o proteccin ylimitacin automtica y por diseo.

La NOM tambin exige marcaje de seguridad en tableros y equipos con riesgo.



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NOM 001 SEDE 2012


El diseo de un Sistema Elctrico de Potencia (AT,MT y BT) debe considerar:

Operacin ante condiciones normales.

Operacin ante condiciones anormales.


NOM-001-SEDE-2012


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NOM 001 SEDE 2012


Operacin ante condiciones normales

Objetivos: Servir la demanda con preestablecidos criterios de calidad yconfiabilidad.

Voltaje, frecu enc ia, reservas, etc.

En condiciones normales no se considera la ocurrencia

de eventos como:

a.- Falla en un equipo

b.- Perturbaciones externas no controlables

c.- Fallos del personal de operacin y mantenimiento


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NOM 001 SEDE 2012


Operacin ante condiciones anormales

Dependiendo de la perturbacin, en el SEP, puedepasar:

a.- El equipo afectado o parte del sistema, puedensufrir daos de consideracin, segn sea la magnitud,duracin y caractersticas de la perturbacin.

b.- Afectacin ligera o severa de la calidad del

suministro.


NOM-001-SEDE-2012


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O 00 S 0


Algunos datos importantes sobre materiales conductores:Para entender los fenmenos que marcan los criterios de diseo, tanto en

condiciones normales de operacin, con en situacin de contingencia, esimportante remarcar el comportamiento trmico de los elementos conductores,como factor clave.

Un equipo elctrico sedaa por temperatura

Un incendio con causaelctrica, se origina por

elevacin sbita detemperatura.

Conociendo el comportamiento trmico, se puedendisear los elementos de proteccin elctrica.


NOM-001-SEDE-2012


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Algunos datos importantes sobremateriales conductores:

En Tf (temperatura de fusin), hay

cambios en el material y no vale lapena estudiar ms all.

Entre 0C y Tf, se emplea:

a, coeficiente de dilatacin linealTo, temperatura a la cual es dato cT, temperatura a la que se quiere calcular .


NOM-001-SEDE-2012


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Balance Trmico de un conductor por el que circula una corriente I, en el aire:

Prdidas Joule(Calor generado por el conductor I2R)

Elevacin de temperatura en el conductor

Disipacin de calor al medio ambiente

Por comodidad, se coloca:Para solo analizar elevacin de T, respecto alambiente (Ta)


NOM-001-SEDE-2012


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Con ello, se obtiene:

Donde:I: Corriente en (A), que circula por el conductora: Resistividad del materiala: Coeficiente de dilatacin lineal del materiall: Longitud del conductorA: Seccin transversal (mm2)

C: Calor especfico del materialm: masa (g)h: Coeficiente de transferencia de calor al ambiente (w/m2C)s: Superficie de radiacin transversal del conductor (m2)


NOM-001-SEDE-2012


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Al resolver la ecuacin diferencial, se obtiene el siguiente resultado:

Donde:

Incremento de Temperatura de estabilizacin

Donde D: Densidad del material


NOM-001-SEDE-2012


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Materiales: Tabla

Ejemplo: Si un conductor de Cu desnudo en el aire, con 4mm de dimetro, se leaplica una corriente de 60 A, cul ser la temperatura que alcanza comoestabilizacin? (h=12)Suponga que la temperatura ambiente es 35C

Se resuelve la ecuacin anterior y se llega a que el conductor alcanza unatemperatura de 67,7C, es decir, una elevacin de 32,7C respecto al ambiente.



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Igualmente, el problema puede plantearse al revs: Qu corriente debe pasarpor un conducto elctrico, para alcanzar una temperatura dada:

Ejemplo: si para el conductor anterior, se quiere determinar la corriente queelevara la temperatura a 75C (40C por encima de la del ambiente). Larespuesta sera:

Io = 66,35 A

Entonces el problema real es fijar con qu TEMPERATURA trabajar

Temperatura de operacin Temperatura nominal

Temperatura de dao Temperatura de fusin


NOM-001-SEDE-2012


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Temperatura nominal

La temperatura nominal es la que se decide como objetivo de ajuste de lacorriente y se define la AMPACIDADde un conductor, como el valor de lacorriente que al circular por l, produce una temperatura igual a la nominal.

Diferentes equipos poseen diferentes temperaturas nominales: Tpicas60, 75, 90 y 105C

Estos valores son conocidos, ya que son los lmites que dan trmicamentelos materiales aislantes (PVC, XLPE, Barniz, etc). Ya que se debe recordarque el cobre por s solo tiene una temperatura de dao superior a 400C(recocido) de 1080C de fusin.

Para verificar el material, se plantea el siguiente trabajo individual:


NOM-001-SEDE-2012


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Proteccin contra los efectos trmicos NOM-001 Tabla 310-15(b)(16)


NOM-001-SEDE-2012


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TAREA

Empleando la ecuacin

Conductor Cu

Ta=30Ch=10

Comprobar una columna de la tabla (para una seccin transversal dada y calibrespequeos


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NOM-001-SEDE-2012

Tambin la norma indica de manera somera, las etapas fundamentales en unproyecto de diseo de una Instalacin Elctrica.

APLICACIN (USO)

ESTIMACIN DE DEMANDA

(CARGAS CONECTADAS)

ILUMINACION INTERIOR YEXTERIOR

TOMA CORRIENTES DEUSO GENERAL

CONEXIN DE EQUIPOSESPECFICOS

APLICACIONES ESPECIALES

PLANTEAMIENTO DENIVELES DE TENSIN YDIAGRAMA UNIFILAR

CENTRO DE CARGA YUBICACIN DE TABLEROS

ASIGNACIN DE CIRCUITOS

DIMENSIONAMIENTO DECIRCUITOS DERIVADOS

DIMENSIONAMIENTO DEALLIMENTADORES

DIMENSIONAMIENTO DEACOMETIDA Y TRX

PLANOS Y DOCUMENTOS


NOM-001-SEDE-2012


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NOM-001-SEDE-2012

Cada etapa debe ser desarrollada de manera individual para poseer unametodologa completa del proceso de diseo.

Cuando se Dimensionan los conductores, tambin se seleccionan rutas, tuberas,tableros y las protecciones correspondientes, ya que van de la manoprocedimentalmente.

En caso de lugares de acceso pblico (prcticamente todos excepto proyectosresidenciales, deben ser aprobados por una Unidad de Verificacin para obtenerlos permisos por parte de CFE.



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UNIDADES DE VERIFICACIN DE INSTALACIONES ELCTRICAS



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UVIEs



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Tambin aplica en caso de revisiones, modificaciones, etc.

El proceso es complejo, pero busca SEGURIDAD

Minimizacin de riesgos



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La tarifa Elctrica y la contratacin del suministro:

Una de las asesoras importantes que debe brindar un diseador al cliente, es el

tipo de tarifa y contrato que debe suscribir con la CFE o con la empresasuministradora en el caso de cualquier otro pas.Por ello, se debe tener informacin clara y fidedigna acerca de los diferentes tiposde tarifa, sus costes, sus reglamentaciones y en base a ello, plantear estudios quepermitan la seleccin ms adecuada en cuanto a costos para el cliente.



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La tarifa Elctrica



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Fuente CFE



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La tarifa vara segn la regin geogrfica, especialmente debido a las diferenciasde temperaturas por la estacionalidad.

Fuente CFE



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Fuente CFE



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Fuente CFE



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Fuente CFE



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Caso: Tarifas uso domstico

En caso domstico (Tarifa 1X): Los tipos A,B,C.., sedeterminan por regin geogrfica. En el caso de Guanajuato(Zona SUR), aplica la tarifa 1.

La tarifa vara mensualmente.

Para aplicar el clculo de la tarifa hay que conocer el consumo promediomensual (acumulado en los ltimos 12 meses calendario). En el caso deGuanajuato, se aplica un lmite a este consumo para la denominacin delusuario de 250 kWh/mes:

Fuente CFE



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Si no se supera en promedio el lmite:

En general:

Si se supera en promedio el lmite:

Fuente CFE

Bsico NT1 75 $0,792

Intermedio NT1 65 $0,963

Excedente NT1 110 $2,817

Cargo Fijo Sur 1 $78,430 $78,43

Cargo Energa Sur 251 $3,546 $890,05



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Evolucin de las tarifas:Se recomienda visitar el siguiente enlace:

http://www.ruelsa.com/notas/rt/rt122_energia_sur_130201.pdf

Fuente: Ruelsa.com (Len, gto)



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Tarea: Realizar anlisis de su factura elctrica domstica y llevarla a clase paraestablecer clasificaciones por lmites de consumo entre Normal, Intermedio,Exceso y DAC.

Descargar la calculadora de tarifas de la CRE:http://www.calculadora.cre.gob.mx/



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Tarea: Realizar un anlisis de consumo para un usuario domstico con unconsumo promedio mensual (de los ltimos 12 meses calendario) de 380kWh/mes. Asuma por facilidad que siempre consume 380 kWh/mesEn qu regin ocurre el mayor pago por ese consumo y en cul ocurre elmenor?Cmo queda Guanajuato a este respecto?

Para ello, emplee la herramienta de la CRE y visualice los diferentes cargosque se producen.



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La tarifa Elctrica

En el caso de usuarios comerciales e industriales, aplican el resto de las tarifas,

segn: carga conectada y demanda mximaEn estos casos, hay:

Cargo por demanda

Cargo por consumo

Cargo/Bonificacin por Bajo Factor de Potencia (fp)

Comercios, oficinas, etc.



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La tarifa Elctrica

Las tarifas industriales o con suministro en AT (Subtransmisin), son un poco mscomplejas de considerar, pero la intencin es que se entiendan los conceptos

bsicos relacionados.Falta por incluir la penalizacin por bajo factor de potencia:



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La tarifa Elctrica



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Simbologa para normalizacin de planos e infografas:



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Falta por normalizar la simbologa para el comn entendimiento de losdocumentos y especialmente de los planos de una instalacin elctrica. Estopermite su fiscalizacin, control y verificacin.

Ya se ha visto a lo largo del material, que es necesario normalizar paraarmonizar el entorno tcnico:

La organizacin con sus responsabilidades

La regulacin con sus penalizaciones

La seguridad con criterios de diseo

Los materiales involucrados en la obra



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NORMA MEXICANA ANCEABREVIATURAS Y SMBOLOS PARA

DIAGRAMAS,PLANOS Y EQUIPOS ELCTRICOS

NMX-J-136-ANCE-2007


NMX-J-136-ANCE-2007


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Simbologa :

Diagrama unifilar: aquel que muestra mediante una sola lnea lasconexiones entre los dispositivos, componentes o partes de un circuitoelctrico o de un sistema de circuitos y stos se representan porsmbolos.

Esquemas de detalle: representacintrifilar (completa con todos los

conductores)


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Simbologa :


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Simbologa :


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Simbologa :


NMX-J-136-ANCE-2007


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Simbologa :

En caso de utilizar algn smbolo que no aparezca en la presente Norma

Mexicana, debe indicarse la descripcin de ste en los planos odiagramas elctricos


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Simbologa :


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Simbologa :

Fuente. El ABC de las instalac iones elctricas. H. Harper.


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Fuente El ABC de las instalaciones elctricas H Harper


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Simbologa :Fuente. El ABC de las instalaciones elctricas. H. Harper.


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Simbologa :

Fuente. El ABC de las instalac iones elctricas. H. Harper.


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Simbologa :

Identificar los componentes


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En forma general, se puede clasificar losplanos elctricos en:

Diagrama Unifilar

Diagrama Trifilar

Esquemticos de Control

Diagrama de Bornes

Ubicacin de Equipos

Malla de Tierra


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G

El Diagrama Unifilar:

INSTALACIONES ELCTRICAS EN BAJA TENSINNMX-J-136-ANCE-2007


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Diagrama Unifilar Parcialmente desarrollado



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Diagrama Unifilar Completamente Desarrollado



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Definicin

Esquema funcional trifilar

Es la representacin de las fases delsistema de potencia con las

conexiones a todos suscomponentes

Estos esquemas son importantes

porque son de vital importancia parael mantenimiento y la operacin delsistema



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Esquema funcional trifilar



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Esquemticos de circuitos o control



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Resumen,

Con la informacin anterior, se ha dado un vistazo global a todos los aspectosrelacionados al mundo de las instalaciones elctricas, teniendo en cuenta que elxito de un diseo, va desde pensar en la fuente que servir como alimentador denuestra instalacin (CFE), hasta cada uno de los aspectos fsicos y normativos quehan sido presentados y discutidos.

El siguiente paso debe ser el desarrollo de cada uno de los aspectos puntuales dediseo, empezando por caracterizacin del tipo de instalacin que se va a realizar ypasando por la estimacin de cargas, antes de dimensionar los elementosimportantes y finalizar el diseo.

En el medio van a quedar muchos aspectos tcnicos especficos que deben ser

abordados por el propio estudiante, ya que el tiempo de la asignatura no lo permite,pero al menos se conversarn en funcin de experiencias y mejores o ms segurosy eficientes proyectos.



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Contacto con el Profesor:

Ing. Miguel Martnez Lozano

[email protected]

@mmlozanousb
mailto:[email protected]:[email protected]

Instalaciones Electricas Parte 1

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