946 guia instalaciones electricas 2008 s.e

020511 B08

Gua de diseode instalaciones elctricasSegn normas internacionales IEC

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as

2008

DIRECCION REGIONAL NORDESTEDelegacin:BARCELONA

Sicilia, 91-97 6.08013 BARCELONATel.: 93 484 31 01 Fax: 93 484 31 57E-mail: [email protected]

Delegaciones:

BALEARESGremi de Teixidors, 35 2.07009 PALMA DE MALLORCATel.: 971 43 68 92 Fax: 971 43 14 43

GIRONAPl. Josep Pla, 4 1., 1.17001 GIRONATel.: 972 22 70 65 Fax: 972 22 69 15

LLEIDAPrat de la Riba, 1825004 LLEIDATel.: 973 22 14 72 Fax: 973 23 50 46

TARRAGONADel Molar, bloque C Nave C-5, 1.(esq. Antoni Rubi i Lluch)Pol. Ind. Agro-Reus43206 REUS (Tarragona)Tel.: 977 32 84 98 Fax: 977 33 26 75

DIRECCION REGIONAL NOROESTEDelegacin:A CORUA

Pol. Ind. Pocomaco, Parcela D 33 A15190 A CORUATel.: 981 17 52 20 Fax: 981 28 02 42E-mail: [email protected]

Delegaciones:

ASTURIASParque Tecnolgico de AsturiasEdif. Centroelena, parcela 46 Ofi cina 1. F33428 LLANERA (Asturias)Tel.: 98 526 90 30 Fax: 98 526 75 23E-mail: [email protected]

GALICIA SUR-VIGOCtra. Vella de Madrid, 33, bajos36214 VIGOTel.: 986 27 10 17 Fax: 986 27 70 64E-mail: [email protected]

LEONMoiss de Len Bloque 43, bajos24006 LEONTel.: 987 21 88 61 Fax: 987 21 88 49E-mail: [email protected]

DIRECCION REGIONAL NORTEDelegacin:VIZCAYA

Estartetxe, 5 4.48940 LEIOA (Vizcaya)Tel.: 94 480 46 85 Fax: 94 480 29 90E-mail: [email protected]

Delegaciones:

ALAVAPortal de Gamarra, 1Edifi cio Deba Ofi cina 21001013 VITORIA-GASTEIZTel.: 945 123 758 Fax: 945 257 039

CANTABRIAAvda. de los Castros, 139 D 2. D39005 SANTANDERTel.: 942 32 10 38 / 942 32 10 68 Fax: 942 32 11 82

GUIPUZCOAParque Empresarial ZuatzuEdifi cio Urumea, planta baja Local 520018 DONOSTIA - SAN SEBASTIANTel.: 943 31 39 90 Fax: 943 21 78 19E-mail: [email protected]

NAVARRAParque Empresarial La Muga, 6, planta 4 Ofi cina 131160 ORCOYEN (Navarra)Tel.: 948 29 96 20 Fax: 948 29 96 25

DIRECCION REGIONAL CASTILLA-ARAGON-RIOJADelegacin:CASTILLA-BURGOS

Pol. Ind. Gamonal Villimar30 de Enero de 1964, s/n 2.09007 BURGOSTel.: 947 47 44 25 Fax: 947 47 09 72E-mail: [email protected]

Delegaciones:

ARAGON-ZARAGOZAPol. Ind. Argualas, nave 3450012 ZARAGOZATel.: 976 35 76 61 Fax: 976 56 77 02E-mail: [email protected]

CENTRO/NORTE-VALLADOLIDTopacio, 60 2.Pol. Ind. San Cristbal47012 VALLADOLIDTel.: 983 21 46 46 Fax: 983 21 46 75E-mail: [email protected]

LA RIOJAAvda. Po XII, 14 11. F26003 LOGROOTel.: 941 25 70 19 Fax: 941 27 09 38

DIRECCION REGIONAL CENTRODelegacin:MADRID

Ctra. de Andaluca, km 13Pol. Ind. Los Angeles28906 GETAFE (Madrid)Tel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 48E-mail: [email protected]

Delegaciones:

GUADALAJARA-CUENCATel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 47

TOLEDOTel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 47

DIRECCION REGIONAL LEVANTEDelegacin:VALENCIA

Font Santa, 4 Local D46910 ALFAFAR (Valencia)Tel.: 96 318 66 00 Fax: 96 318 66 01E-mail: [email protected]

Delegaciones:

ALBACETEPaseo de la Cuba, 21 1. A02005 ALBACETETel.: 967 24 05 95 Fax: 967 24 06 49

ALICANTEMonegros, s/n Edifi cio A-7 1., locales 1-703006 ALICANTETel.: 965 10 83 35 Fax: 965 11 15 41E-mail: [email protected]

CASTELLONRepblica Argentina, 12, bajos12006 CASTELLONTel.: 964 24 30 15 Fax: 964 24 26 17

MURCIASenda de Enmedio, 12, bajos30009 MURCIATel.: 968 28 14 61 Fax: 968 28 14 80E-mail: [email protected]

DIRECCION REGIONAL SURDelegacin:SEVILLA

Avda. de la Innovacin, s/nEdifi cio Arena 2 2.41020 SEVILLATel.: 95 499 92 10 Fax: 95 425 45 20E-mail: [email protected]

Delegaciones:

ALMERIACalle Lentisco, s/n Edif. Celulosa IIIOfi cina 6 Local 1Pol. Ind. La Celulosa04007 ALMERIATel.: 950 15 18 56 Fax: 950 15 18 52

CADIZPolar, 1 4. E11405 JEREZ DE LA FRONTERA (Cdiz)Tel.: 956 31 77 68 Fax: 956 30 02 29

CORDOBAArfe, 16, bajos14011 CORDOBATel.: 957 23 20 56 Fax: 957 45 67 57

GRANADABaza, s/n Edifi cio ICRPol. Ind. Juncaril18220 ALBOLOTE (Granada)Tel.: 958 46 76 99 Fax: 958 46 84 36

HUELVATel.: 954 99 92 10 Fax: 959 15 17 57

JAENPaseo de la Estacin, 60Edifi cio Europa 1. A23007 JAENTel.: 953 25 55 68 Fax: 953 26 45 75

MALAGAParque Industrial TrevenezEscritora Carmen Martn Gaite, 2 1., local 4 29196 MALAGATel.: 95 217 92 00 Fax: 95 217 84 77

EXTREMADURA-BADAJOZAvda. Luis Movilla, 2 Local B06011 BADAJOZTel.: 924 22 45 13 Fax: 924 22 47 98

EXTREMADURA-CACERESAvda. de AlemaniaEdifi cio Descubrimiento Local TL 210001 CACERESTel.: 927 21 33 13 Fax: 927 21 33 13

CANARIAS-LAS PALMASCtra. del Cardn, 95-97 Locales 2 y 3Edifi cio Jardines de Galicia35010 LAS PALMAS DE G.C.Tel.: 928 47 26 80 Fax: 928 47 26 91E-mail: [email protected]

CANARIAS-TENERIFECustodios, 6 - 2. El Cardonal38108 LA LAGUNA (Tenerife)Tel.: 922 62 50 50 Fax: 922 62 50 60

INSTITUTO SCHNEIDER ELECTRIC DE FORMACION

Bac de Roda, 52, edifi cio A, planta 108019 BARCELONATel.: 93 433 70 03 Fax: 93 433 70 39www.isefonline.es

SOPORTE Y SERVICIO TECNICO A CLIENTES902 10 18 13

En razn de la evolucin de las normativas y del material, las caractersticas indicadas por el texto y las imgenes de este documento no nos comprometen hasta despus de una confi rmacin por parte de nuestros servicios.Los precios de las tarifas pueden sufrir variacin y, por tanto, el material ser siempre facturado a los precios y condiciones vigentes en el momento del suministro.

Schneider Electric Espaa, S.A.Bac de Roda, 52, edifi cio A 08019 Barcelona Tel.: 93 484 31 00 Fax: 93 484 33 07 http://www.schneiderelectric.es miembro de:

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Gua de diseode instalaciones elctricas

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Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra est protegido por la Ley. Queda prohibida lareproduccin, total o parcial, su distribucin pblica, en todo o en parte, o su transformacin, interpretacin oejecucin artstica fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a travs de cualquier medio, sin lapreceptiva autorizacin, por escrito, del editor.

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Segunda edicin: febrero de 2008

Impreso en Espaa - Printed in Spain

Depsito legal: B. ??.???- 2008

ISBN 84-609-8658-6

Preimpresin e impresin: Tecfoto, S.L. Ciutat de Granada, 55. 08005 Barcelona.

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La Gua de diseo de instalaciones elctricas trata en un nico documentolas tcnicas, los reglamentos y las normas relativas a las instalacioneselctricas. Est dirigida a los profesionales de la electricidad enempresas, oficinas tcnicas, organismos de inspeccin, etc.

Las tareas de reparacin de los equipos elctricos deben ser realizadaspor personal de mantenimiento elctrico cualificado, y este documento nodebe interpretarse como instrucciones suficientes para los que no estncualificados para utilizar, reparar o mantener el equipo tratado. Aunque seha tenido el cuidado razonable para ofrecer informacin precisa yfidedigna en este documento, Schneider Electric no asume ningunaresponsabilidad por las consecuencias que se produzcan del usode este material.

Agradecemos a numerosas personas y organizaciones su contribucina la preparacin de esta gua.

Esta gua se ha escrito para profesionales de la electricidad que tenganque disear, desarrollar, inspeccionar o mantener instalaciones elctricassegn las normas internacionales de la Comisin ElectrotcnicaInternacional (IEC).Qu solucin tcnica garantizar que se cumplen todas las normasde seguridad relevantes? Dar respuesta a esta pregunta ha sido unapauta permanente en la elaboracin de este documento.

Una norma internacional como IEC 60364 Instalaciones elctricas enedificios especifica exhaustivamente las normas que hay que cumplir paragarantizar la seguridad y las caractersticas de funcionamiento previstaspara todos los tipos de instalaciones elctricas. Como la norma debe serexhaustiva, y debe poderse aplicar a todos los tipos de productos y lassoluciones tcnicas en uso en todo el mundo, el texto de las normas dela IEC es complejo, y no est redactado en orden para poder aplicarlo alinstante. Por lo tanto, la norma no se puede considerar como un manualde trabajo, sino nicamente como un documento de referencia.

El objetivo de la presente gua es ofrecer una explicacin clara, prcticay paso a paso del estudio completo de una instalacin elctrica, segnIEC 60364 y otras normas relevantes de la Comisin ElectrotcnicaInternacional. El primer captulo (B) presenta la metodologa que ha deutilizarse, y cada captulo trata uno de los ocho pasos del estudio. Losdos ltimos captulos estn dedicados a fuentes de alimentacin, cargase instalaciones especiales y el apndice ofrece informacin adicionalsobre compatibilidad electromagntica.

Esperamos que usted, como usuario, encuentre de utilidad esta gua.

Schneider Electric, S.A.

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Presentacin

Por lo general, se entiende que un equipo elctrico ofrecer el mejorrendimiento (en lo que respecta a seguridad, funcionamiento y duracin)cuando est instalado adecuadamente, lo cual incluye una buenacoordinacin.

La tarea del Comit Tcnico 64 de la IEC (Comisin ElectrotcnicaInternacional) es desarrollar y mantener actualizados los requisitos delas instalaciones elctricas. Delegados de muchos comits nacionalestrabajan en TC 64, desde fabricantes, laboratorios, organismos deverificacin, instaladores y empresas de suministro elctrico... por lo que la norma IEC 60364 se considera el documento definitivo enel que se basa el diseo y la implementacin de una instalacin elctrica.

Adems, el entorno elctrico es cada vez ms complejo, especialmentedebido a las influencias electromagnticas y otros tipos de perturbaciones,y el funcionamiento continuo de todos los equipos que reciben laalimentacin de la instalacin elctrica se ha convertido en un requisitofundamental.Por consiguiente, los diseadores, los instaladores y los consumidoresnecesitan una gua a la hora de seleccionar y de instalar el equipamientoelctrico.Teniendo en cuenta este aspecto, Schneider Electric ha desarrollado estaGua de diseo de instalaciones elctricas. La han preparado ingenieros deSchneider Electric con amplia experiencia en tecnologa de instalacioneselctricas que poseen conocimientos excelentes sobre los problemas y losrequisitos de los consumidores, y de la norma IEC 60364 y otras normasde la IEC relevantes.Por ltimo, y no por ello menos importante, esta gua ha adoptado lanorma IEC 60364 como base, por lo que facilita y favorece el comerciointernacional.

Como presidente del TC 64, es un gran placer y un gran honor presentaresta gua. Estoy seguro de que resultar de gran utilidad en laimplementacin de las disposiciones de la norma 60364y en la resolucin de dudas y problemas de los consumidores.

Roland Talon, Presidente TC 64 - Comisin Electrotcnica Internacional.

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Diseo general - Normativas -Potencia instalada

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Conexin a la red dedistribucin de AT

Conexin a la red dedistribucin pblica de BT

Distribucin en instalacionesde BT

Proteccin contra descargaselctricas

La proteccin de los circuitos

La aparamenta de BT

Proteccin contralas sobretensiones

Mejora del factor de potenciay filtrado de armnicos

Deteccin y filtradode armnicos

Generadores ycargas especficas

Instalaciones domsticas y similares einstalaciones de caractersticas especiales

Directrices de la compatibilidadelectromagntica (CEM)

DGua de eleccin dearquitecturas MT y BT

KEficiencia energticaen la distribucin elctrica

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Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08

Diseo general - Normativa - Potencia instalada1 Metodologa A22 Reglas y disposiciones legales A43 Cargas elctricas - Caractersticas A104 Demanda de una instalacin A155 Supervisin y control del suministro A21Conexin a la red de distribucin de AT1 Alimentacin en AT B22 Procedimiento para el establecimiento de un nuevocentro de transformacin B143 Proteccin B174 Centros de transformacin MT/BT de distribucin pblica B245 Centros de transformacin MT/BT de cliente con medida en MT B346 Condiciones de instalacin de los centros de transformacin B41Conexin a la red de distribucin pblica de BT1 Redes de distribucin pblica de BT C22 Tarifas y medicin C17Gua de eleccin de arquitecturas MT y BT1 Aspectos importantes para el usuario D32 Proceso de diseo de arquitectura simplificado D43 Caractersticas de la instalacin elctrica D74 Caractersticas tecnolgicas D115 Criterios de evaluacin de arquitectura D136 Eleccin de fundamentos de arquitectura D157 Eleccin de detalles de arquitectura D198 Eleccin de equipos D259 Recomendaciones para la optimizacin de la arquitectura D2610 Glosario D2911 Software ID-Spec D3012 Ejemplo: instalacin elctrica en una imprenta D31Distribucin en instalaciones de BT1 Esquemas de distribucin de BT E22 Esquemas de conexin a tierra E173 El sistema de instalacin E304 Influencias externas (IEC 60364-5-51) E38Proteccin contra descargas elctricas1 General F22 Proteccin contra los contactos directos F43 Proteccin contra los contactos indirectos F64 Proteccin de materiales debido a defectos de aislamiento F175 Implementacin del esquema TT F196 Implementacin del esquema TN F257 Implementacin del esquema IT F318 Dispositivos de corriente residual (DDR) F38

Contenido general

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Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08

Contenido general

La proteccin de los circuitos1 General G22 Mtodo prctico para determinar el tamao mnimopermitido de seccin para conductores de circuito G73 Clculo de la cada de tensin G204 Corriente de cortocircuito G245 Casos particulares de corriente de cortocircuito G306 Conductor de conexin a tierra de proteccin (PE) G377 Conductor neutro G428 Ejemplo probado de clculo de cables G46La aparamenta de BT1 Funciones bsicas de la aparamenta de BT H22 La aparamenta H53 Eleccin de la aparamenta H104 Interruptores automticos H11Proteccin contra las sobretensiones

Prlogo J21 General J32 Dispositivos de proteccin contra sobretensin J73 Normas J124 Eleccin de un dispositivo de proteccin J15Eficiencia energtica en la distribucin elctrica1 Introduccin K22 Eficiencia energtica y electricidad K33 Un proceso, varios participantes K54 De la medicin elctrica a la informacin elctrica K105 Sistema de informacin y comunicacin K16Mejora del factor de potencia y filtrado de armnicos1 Energa reactiva y factor de potencia L22 Por qu se debe mejorar el factor de potencia L53 Cmo se mejora el factor de potencia L74 Dnde se deben instalar los equipos de compensacin L105 Cmo se decide el nivel ptimo de compensacin L126 Compensacin en bornes de un transformador L157 Mejora del factor de potencia en motores asncronos L188 Ejemplo de una instalacin antes y despusde la compensacin de la energa reactiva L209 Efectos de los armnicos L2110 Instalacin de bateras de condensadores L24

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Contenido general

Deteccin y filtrado de armnicos1 El problema: Por qu es necesario detectar y eliminarlos armnicos? M22 Normas M33 General M44 Principales efectos de los armnicos en las instalaciones M65 Indicadores caractersticos y umbrales crticosde distorsin armnica M116 Medida de los indicadores caractersticos M147 Equipos de medida M168 Soluciones para atenuar los armnicos M17Generadores y cargas especficas1 Grupos electrgenos: proteccin e instalaciones BT N22 Sistemas de alimentacin ininterrumpida (SAI) N113 Proteccin de transformadores de BT/BT N244 Circuitos de iluminacin N275 Motores asncronos N42Instalaciones domsticas y similarese instalaciones de caractersticas especiales1 Instalaciones domsticas y similares P22 Cuartos de bao y duchas P103 Recomendaciones aplicables a instalacionesde caractersticas especiales P12Directrices sobre compatibilidad electromagntica (CEM)1 Distribucin elctrica Ap22 Principios y estructuras de la conexin a tierra Ap33 Instalacin Ap54 Mecanismos de acoplamiento y contramedidas Ap145 Recomendaciones de cableado Ap20

M

N

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Apndice

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Captulo ADiseo general - Normativa -Potencia instalada

ndice

Metodologa A2

Reglas y disposiciones legales A4

2.1 Definicin de niveles de tensiones A42.2 Disposiciones legales A52.3 Normas A52.4 Calidad y seguridad de una instalacin elctrica A62.5 Prueba inicial de una instalacin A62.6 Pruebas peridicas de comprobacin de una instalacin A72.7 Conformidad (con las normas y especificaciones) del equipoutilizado en la instalacin A72.8 Medio ambiente A8Cargas elctricas - Caractersticas A10

3.1 Motores de induccin A103.2 Aparatos de calefaccin de tipo resistivo y lmparasincandescentes (convencionales o halgenas) A123.3 Lmparas fluorescentes, lmpara de descarga y equiporelacionado A13Demanda de una instalacin A15

4.1 Potencia instalada (kW) A154.2 Potencia aparente instalada (kVA) A154.3 Estimacin de la demanda mxima real de kVA A164.4 Ejemplo de aplicacin de los factores ku y ks A184.5 Factor de diversidad A184.6 Seleccin de la potencia del transformador A194.7 Seleccin de fuentes de alimentacin A20Supervisin y control del suministro A21

5.1 Principales beneficios del usuario A215.2 Del sistema de supervisin y control de la redal equipo elctrico inteligente A235.3 Servicios estndar que posiblemente pueden proporcionarlos equipos inteligentes comparados con otras soluciones A255.4 Trminos tcnicos en los sistemas de comunicacin A265.5 Restricciones importantes a tener en cuenta paradisear un equipo elctrico inteligente o de comunicaciones A27

12

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5

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A2 A - Diseo general - Normativa -Potencia instalada


Es preciso leer todos los captulos en el orden en que se presentan para poderestudiar una instalacin elctrica con esta gua.

Listado de cargas de la instalacin

El estudio de una instalacin elctrica propuesta necesita una comprensin correctade todas las reglas y normas que la rigen.La demanda total de energa se puede calcular a partir de los datos relacionadoscon la ubicacin y la intensidad de cada corriente junto con el conocimiento de losmodos de funcionamiento (demanda en rgimen nominal, condiciones de arranque,funcionamiento no simultneo, etc.).A partir de estos datos, se obtienen de modo inmediato la potencia necesaria de lafuente de alimentacin y (en los casos apropiados) el nmero de fuentes necesariaspara una potencia adecuada para la instalacin.Tambin es necesario tener informacin sobre las estructuras de tarifas locales paraelegir la mejor opcin en cuanto a montaje de la conexin a la red de alimentacin,por ejemplo: en alta o baja tensin.

Conexin a la redEsta conexin se puede realizar en:c Media tensin.Se tendr que estudiar, construir y equipar un centro de transformacin de abonado.Este centro de transformacin puede ser una instalacin interior o exterior segn lasnormas y reglamentos correspondientes.c Baja tensin.La instalacin se conectar a la red local de suministro elctrico y se medir(necesariamente) segn las tarifas de baja tensin.Arquitectura de la distribucin elctricaLa red de distribucin de toda la instalacin se estudia como un sistema completo.Se definen el nmero y las caractersticas de las fuentes de alimentacin deemergencia auxiliares.La disposicin de montaje de las tomas de tierra del neutro se selecciona segn lanormativa local, las restricciones relacionadas con la alimentacin y el tipo de cargas.El equipo de distribucin (cuadros, interruptores, conexiones de circuitos...) sedetermina a partir de los planos de construccin y la ubicacin y agrupacin de lascargas.El tipo de edificios y la asignacin pueden influir en la inmunidad frente a lasperturbaciones externas.

Proteccin contra descargas elctricasUna vez determinada previamente la conexin a tierra (TT, IT o TN), debenimplementarse los dispositivos protectores apropiados para lograr una proteccincontra los riesgos de contacto directo o indirecto.

Circuitos e interruptoresCada circuito se estudia en detalle. A partir de las corrientes nominales de las cargas,el nivel de la corriente de cortocircuito y el tipo de dispositivo protector, se puededeterminar la seccin de los cables conductores del circuito.Antes de adoptar el tamao del conductor indicado arriba, es necesario que secumplan los siguientes requisitos:c La cada de tensin cumple con la norma correspondiente.c El arranque del motor es satisfactorio.c Est asegurada la proteccin frente a las descargas elctricas.Se determina a continuacin la corriente de cortocircuito y se comprueba lacapacidad de resistencia trmica y electrodinmica del circuito.Es posible que estos clculos indiquen que es necesario usar un conductor demayor seccin que el que se seleccion en un principio.Los requisitos que necesita el interruptor determinarn su tipo y caractersticas.Se examinar la utilizacin de tcnicas de selectividad y limitacin mediante el usode fusibles e interruptores automticos.

1 Metodologa

A - Diseo general - Normativa -Potencia instalada

B - Conexin a la red de distribucin de AT

C - Conexin a la red de distribucinpblica de BT

D - Gua de eleccin de arquitecturas MT y BT

E - Distribucin en instalaciones de BT

F - Proteccin contra descargas elctricas

G - La proteccin de los circuitos

H - La aparamenta de BT

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A3A - Diseo general - Normativa -Potencia instalada


Proteccin contra las sobretensionesLas cadas de rayos directas o indirectas pueden daar el equipo elctrico a unadistancia de varios kilmetros. Las sobretensiones de maniobra y lassobretensiones transitorias de frecuencia industrial tambin pueden producir lasmismas consecuencias. Se examinan los defectos y se proponen las soluciones.

Eficiencia energtica

La implementacin de dispositivos de medida junto a un sistema de comunicacinadecuado dentro de la instalacin elctrica, puede generar grandes beneficios alusuario o propietario: reduccin en el consumo energtico, reduccin en costos deenerga y mejor uso del equipo elctrico.

Energa reactivaLa correccin del factor de potencia en las instalaciones elctricas se lleva a cabode modo local o global o combinando ambos mtodos.

ArmnicosLos armnicos de la red afectan a la calidad de la energa y forman parte del origende muchas contaminaciones como sobrecargas, vibraciones, desgaste del equipo,problemas con equipos sensibles de redes de rea local, redes telefnicas, etc. Eneste captulo se trata de los orgenes y los efectos de armnicos, se explica cmomedirlos y se ofrecen soluciones.

Generadores y cargas especficasSe estudian los elementos o los equipos especficos:c Fuentes especficas como alternadores o inversores.c Cargas especficas con caractersticas especiales, como motores de induccin,circuitos de iluminacin o transformadores de BT/BT.c Sistemas especficos como redes de corriente continua.

Aplicaciones genricasAlgunos edificios y ubicaciones estn sujetos a una reglamentacin especialmenteestricta: el ejemplo ms comn son las viviendas familiares.

SoftwareEl software (1) proporciona un paquete de diseo completo para lasinstalaciones de BT segn las normas y recomendaciones de la IEC.Estn incluidas las caractersticas siguientes:c Elaboracin de esquemas elctricos.c Clculo de corrientes de cortocircuito.c Clculo de cadas de tensin.c Optimizacin de la seccin de los cables.c Especificaciones necesarias de la aparamenta.c Selectividad entre los dispositivos de proteccin.c Recomendaciones para esquemas de filiacin.c Verificacin de la proteccin de personas.c Impresin completa de los datos de diseo calculados.

J - Proteccin contra las sobretensiones

L - Mejora del factor de potencia y filtrado dearmnicos

M - Generadores y cargas especficas

P - Instalaciones domsticas y similarese instalaciones de caractersticas especiales

M - Deteccin y filtrado de armnicos

1 Metodologa

ECOdialECOdial

(1) ECOdial es un producto de Merlin Gerin.

K - Eficiencia energtica en la distribucinelctrica

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Las instalaciones de baja tensin estn regidas por numerosos textos legales ytcnicos que se pueden clasificar del siguiente modo:c Disposiciones legales (decretos, reglamentos, etc.).c Cdigo de prctica, disposiciones legales publicadas por institucionesprofesionales, especificaciones de trabajo.c Normas nacionales e internacionales para instalaciones.c Normas nacionales e internacionales para productos.

2.1 Definicin de niveles de tensiones

Disposiciones legales y recomendaciones de tensin IEC

2 Reglas y disposiciones legales

Sistemas trifsicos de tres o cuatro hilos Sistemas de fase nicas de tres hilosTensin nominal (V) Tensin nominal (V)50 Hz 60 Hz 60 Hz 120/208 120/240 240 230/400(1) 277/480 400/690(1) 480 347/600 1.000 600

(1) La tensin nominal de los sistemas existentes de 220/380 V y de 240/415 V puedenevolucionar hacia el valor recomendado de 230/400 V. El perodo de transicin deberaser lo ms corto posible y no exceder del ao 2008. Durante este perodo, como primerpaso, las autoridades de suministro de electricidad de los pases que tengan sistemasde 220/380 V deberan establecer la tensin en 230/400 V +6 %, 10 % y los pasesque tengan sistemas de 240/415 V deberan establecer la tensin en el rangode 230/400 V +10 %, 6 %. Al final de este perodo de transicin, se debera haberalcanzado la tolerancia de 230/400 V 10 %, despus de esto se considerar lareduccin de este rango. Todas las consideraciones anteriores se aplican tambin alvalor presente de 380/660 V con respecto al valor recomendado de 400/690 V.

Fig. A1: Las tensiones estn entre 100 V y 1000 V (IEC 60038 Edicin 6.2 2002-07).

Serie I Serie IITensin mxima Tensin nominal Tensin mxima Tensin nominalpara el equipo (kV) del sistema (kV) para el equipo (kV) del sistema (kV)3,6(1) 3,3(1) 3(1) 4,40(1) 4,16(1)7,2(1) 6,6(1) 6(1) 12 11 10 13,2(2) 12,47(2) 13,97(2) 13,2(2) 14,52(1) 13,8(1)(17,5) (15) 24 22 20 26,4(2) 24,94(2)36 33 25 36,5 34,540,5 35

Estos sistemas son generalmente trifsicos a no ser que se indique de otro modo. Losvalores indicados son tensiones entre fases.Los valores indicados entre parntesis deben considerarse como valores nopreferentes. Se recomienda que esos valores no se utilicen en sistemas nuevos quese construyan en el futuro.Nota 1: Se recomienda que en cualquiera de los pases la relacin entre dos tensionesnominales adyacentes no debe ser inferior a 2.Nota 2: En un sistema normal de Serie I, la tensin ms alta y la ms baja no difierenen ms de aproximadamente 10 % de la tensin nominal del sistema. En un sistemanormal de Serie II, la tensin ms alta y la ms baja no difieren en ms deaproximadamente 5 % de la tensin nominal del sistema.(1) Estos valores no deberan utilizarse para sistemas de distribucin pblica.(2) Estos sistemas son generalmente de cuatro hilos.

Fig. A2: Las tensiones estndar por encima de 1 kV y que no excedan de 36 kV(IEC 60038 Edicin 6.2 2002-07).

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2.2 Disposiciones legales

En la mayora de los pases las instalaciones elctricas debern cumplir diferentesdisposiciones legales publicadas por las autoridades nacionales o por organismosprivados reconocidos. Es primordial tener en cuenta estas restricciones localesantes de comenzar el diseo.

2.3 NormasEsta gua est basada en las normas IEC pertinentes, en particular la IEC 60364.La IEC 60364 ha sido establecida por parte de expertos mdicos e ingenieros de todoslos pases del mundo con una experiencia equiparable en un nivel internacional. En laactualidad, los principios de seguridad de la IEC 60364 y la 60479-1 son losfundamentos de la mayora de las disposiciones legales del mundo (consultar la tablaque aparece a continuacin y la de la pgina siguiente).

IEC 60038 Tensiones normalesIEC 60076-2 Transformadores de potencia. Parte 2: CalentamientoIEC 60076-3 Transformadores de potencia. Parte 3: Niveles de aislamiento, ensayos dielctricos y distancias de aislamiento en el aireIEC 60075-5 Transformadores de potencia. Parte 5: Aptitud para soportar cortocircuitosIEC 60075-10 Transformadores de potencia. Parte 10: Determinacin de los niveles de ruidoIEC 60146 Convertidores a semiconductores. Especificaciones comunes y convertidores conmutados por redIEC 60255 Rels elctricosIEC 60265-1 Interruptores de alta tensin. Parte 1: Interruptores para tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores a 52 kVIEC 60269-1 Fusibles de baja tensin. Parte 1: Reglas generalesIEC 60269-2 Fusibles de baja tensin. Parte 2: Reglas suplementarias para los fusibles destinados a ser utilizados por personas autorizadas (fusibles para

usos principalmente industriales)IEC 60282-1 Fusibles de alta tensin. Parte 1: Fusibles limitadores de corrienteIEC 60287-1-1 Cables elctricos. Clculo de la intensidad admisible. Parte 1: Ecuaciones de intensidad admisible (factor de carga 100%) y clculo de prdidas.

Seccin 1: GeneralidadesIEC 60364 Instalaciones elctricas en edificiosIEC 60364-1 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 1: Definiciones, campo de aplicacin y principios fundamentalesIEC 60364-4-41 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 41: Proteccin contra los choques elctricosIEC 60364-4-42 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 42: Proteccin contra los efectos trmicosIEC 60364-4-43 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 43: Proteccin contra las sobreintensidadesIEC 60364-4-44 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 44: Proteccin contra las sobretensionesIEC 60364-5-51 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 51: Reglas comunesIEC 60364-5-52 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 52: CanalizacionesIEC 60364-5-53 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 53: AparamentaIEC 60364-5-54 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de los materiales elctricos. Captulo 54: Puesta a tierra y conductores de proteccinIEC 60364-5-55 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 55: Otros materialesIEC 60364-6-61 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 6: Verificacin. Captulo 61: Verificacin inicialIEC 60364-7-701 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 701: Locales que contienen una

baera o duchaIEC 60364-7-702 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 702: Piscinas y otros depsitosIEC 60364-7-703 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 703: Locales que contienen

radiadores para saunasIEC 60364-7-704 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 704: Instalaciones en obrasIEC 60364-7-705 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 705: Instalaciones elctricas en

los establecimientos agrcolas y hortcolasIEC 60364-7-706 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 706: Recintos conductores de

dimensiones reducidasIEC 60364-7-707 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 707: Puesta a tierra de las

instalaciones con equipos de proceso de datosIEC 60364-7-708 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 708: Instalaciones elctricas en

parques de caravanas y en caravanasIEC 60364-7-709 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 709: Puertos deportivos y

embarcaciones de recreoIEC 60364-7-710 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 710: Locales de uso mdicoIEC 60364-7-711 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 711: Exposiciones,

espectculos y standsIEC 60364-7-712 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 712: Sistemas de alimentacin

de energa solar fotovoltaicaIEC 60364-7-713 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 713: MueblesIEC 60364-7-714 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 714: Instalaciones de alumbrado

exteriorIEC 60364-7-715 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 715: Instalaciones de alumbrado

a muy baja tensinIEC 60364-7-717 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 717: Unidades mviles o

transportablesIEC 60364-7-740 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 740: Instalaciones elctricas

temporales para estructuras, atracciones y casetas de ferias, parque de atracciones y circosIEC 60427 Ensayos sintticos de interruptores automticos para corriente alterna de alta tensinIEC 60439-1 Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 1: Conjuntos de serie y conjuntos derivados de serieIEC 60439-2 Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 2: Requisitos particulares para las canalizaciones prefabricadasIEC 60439-3 Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 3: Requisitos particulares para los conjuntos de aparamenta de baja tensin destinados a estar

instalados en lugares accesibles al personal no cualificado durante su utilizacin. Cuadros de distribucinIEC 60439-4 Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 4: Requisitos particulares para conjuntos para obras (CO)IEC 60446 Principios fundamentales y de seguridad para la interfaz hombre-mquina, el marcado y la identificacin. Identificacin de conductores por

colores o por nmeros (Contina en la siguiente pgina)


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IEC 60439-5 Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 5: Requisitos particulares para los conjuntos destinados a ser instalados al exterior en lugarespblicos. Conjuntos de aparamenta para redes de distribucin (CRD)

IEC 60479-1 Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 1: Aspectos generalesIEC 60479-2 Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 2: Aspectos especialesIEC 60479-3 Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 3: Efectos de la corriente que pasa a travs del cuerpo de animales domsticosIEC 60529 Grados de proteccin proporcionados por las envolventes (cdigo IP)IEC 60644 Especificaciones para los cartuchos fusibles de alta tensin destinados a circuitos con motoresIEC 60664 Coordinacin de aislamiento de los equipos en las redes de baja tensinIEC 60715 Dimensiones de la aparamenta de baja tensin. Montaje normalizado sobre carriles para soportes mecnicos de dispositivos elctricos en instalaciones de

aparamentaIEC 60724 Lmites de temperatura de cortocircuito en cables elctricos de tensin asignada de 1 kV (Um = 1,2 kV) a 3 kV (Um = 3,6 kV)IEC 60755 Requisitos generales para dispositivos de proteccin que funcionan con corriente residualIEC 60787 Gua de aplicacin para la seleccin de fusibles de alta tensin para el circuito del transformadorIEC 60831 Condensadores de potencia autorregenerables a instalar en paralelo en redes de corriente alterna de tensin nominal inferior o igual a 1000 VIEC 60947-1 Aparamenta de baja tensin. Parte 1: Reglas generalesIEC 60947-2 Aparamenta de baja tensin. Parte 2: Interruptores automticosIEC 60947-3 Aparamenta de baja tensin. Parte 3: Interruptores, seccionadores, interruptores-seccionadores y combinados fusiblesIEC 60947-4-1 Aparamenta de baja tensin. Parte 4: Contactores y arrancadores de motor. Seccin 1: Contactores y arrancadores electromecnicosIEC 60947-6-1 Aparamenta de baja tensin. Parte 6: Materiales de funciones mltiples. Seccin 1: Materiales de conexin de transferencia automticaIEC 61000 Compatibilidad electromagntica (CEM)IEC 61440 Proteccin contra los choques elctricos. Aspectos comunes a las instalaciones y a los equiposIEC 61557-1 Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia

de las medidas de proteccin. Parte 1: Requisitos generalesIEC 61557-8 Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia

de las medidas de proteccin. Parte 8: Dispositivos de control de aislamiento para esquemas ITIEC 61557-9 Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia

de las medidas de proteccin. Parte 9: Dispositivos de localizacin de defectos de aislamiento en redes IT.IEC 61558-2-6 Seguridad de los transformadores, unidades de alimentacin y anlogos. Parte 2-6: Requisitos particulares para los transformadores de

seguridad para uso general.IEC 62271-1 Especificaciones comunes de aparamenta de alta tensin y normas de aparamenta de controlIEC 62271-100 Aparamenta de alta tensin. Parte 100: Interruptores automticos de corriente alterna para alta tensinIEC 62271-102 Aparamenta de alta tensin. Parte 102: Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de corriente alternaIEC 62271-105 Aparamenta de alta tensin. Parte 105: Combinados interruptor-fusibles de corriente alternaIEC 62271-200 Aparamenta de alta tensin. Parte 200: Aparamenta bajo envolvente metlica de corriente alterna para tensiones asignadas superiores a 1 kV e

inferiores o iguales a 52 kVIEC 62271-202 Subestaciones prefabricadas de alta tensin/baja tensin (Final)

2.4 Calidad y seguridad de una instalacin elctricaSi se respetan los procedimientos de control, slo se asegurarn la seguridady la calidad si:c Al inicio se comprueba la conformidad de la instalacin elctrica con la normativay las disposiciones legales vigentes.c El equipo elctrico cumple la normativa vigente.Se respeta la comprobacin peridica de la instalacin recomendada porel fabricante del equipo.

2.5 Prueba inicial de una instalacinAntes de que se conecte una instalacin a la red de suministro, deben realizarsepruebas antes de la puesta en marcha elctrica as como inspecciones visualespor parte de la autoridad o de un agente asignado.Las pruebas se realizan en conformidad con las disposiciones legales(gubernamentales o institucionales) que pueden presentar ligeros cambios de unpas a otro. Los principios de tales disposiciones, sin embargo, son comunes y sebasan en la observancia de estrictas reglas de seguridad en el diseo y en larealizacin de la instalacin.La IEC 60364-6-61 y las normas relacionadas que se incluyen en esta gua sebasan en consensos internacionales para estas pruebas, con los que sepretenden cubrir todas las medidas de seguridad y las prcticas de instalacinaprobadas que son necesarias normalmente para los edificios de viviendas,comerciales y (en su mayora) industriales. Sin embargo, muchas industrias tienenregulaciones adicionales relacionadas con un producto concreto (petrleo, carbn,gas natural, etc.). Tales requisitos adicionales superan el alcance de esta gua.Las pruebas elctricas antes de la puesta en marcha y las comprobacionesmediante inspeccin visual para las instalaciones en edificios incluyen,normalmente, todas las siguientes:c Pruebas de aislamiento de todos los conductores de cables o de hilos de lainstalacin fija y entre las fases y tierra.c Pruebas de continuidad y de conductividad de los conductores de proteccin,equipotenciales y de conexin a tierra.c Pruebas de resistencia de electrodos de tierra con respecto a tierra lejana.c Verificacin de la operacin correcta de los enclavamientos, si procede.c Nmero de tomas de salida que se permite por comprobacin de circuito.


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c Comprobacin de la seccin de todos los conductores para su adecuacin a losniveles de cortocircuito imperantes, teniendo en cuenta los dispositivos de proteccin,los materiales y las condiciones de instalacin (en el aire, conductos, etc.).c Verificacin de que todas las partes expuestas y las partes metlicas superfluastienen conexin a tierra (en caso necesario).c Comprobacin de distancias mnimas en los baos, etc.Estas pruebas y comprobaciones son bsicas (pero no exhaustivas) para la mayorparte de las instalaciones, mientras que en las regulaciones estn incluidas muchasotras pruebas para tratar casos especficos, por ejemplo: instalaciones con conexina tierra TN, TT o IT, las instalaciones basadas en aislamiento de clase 2, circuitosMBTS y ubicaciones especiales, etc.El propsito de esta gua es prestar atencin a las caractersticas particulares de losdiferentes tipos de instalaciones e indicar las reglas esenciales que se tienen quetener en cuenta para alcanzar un nivel de calidad satisfactorio que asegurar unrendimiento seguro y libre de problemas. Se intenta que los mtodos recomendadosen esta gua, modificados si es necesario para satisfacer cualquier variacin posibleimpuesta por cualquier instalacin, puedan satisfacer cualquier requisito de laprueba anterior a la puesta en marcha y de la inspeccin.

2.6 Pruebas peridicas de comprobacin de unainstalacinEn muchos pases, los agentes autorizados deben realizar pruebas peridicasde todas las instalaciones de edificios comerciales e industriales, junto con lasinstalaciones en edificios utilizados para reuniones pblicas.La Figura A3 muestra la frecuencia de las pruebas prescritas normalmente segnel tipo de instalacin de que se trate.

Fig. A3: Frecuencia de pruebas de comprobacin recomendadas normalmente para unainstalacin elctrica.

2.7 Conformidad (con las normas y especificaciones)del equipo utilizado en la instalacin

Certificacin de conformidadLa conformidad del equipo con la normativa pertinente se puede garantizar:c Mediante una marca oficial de conformidad garantizada por el organismo decertificacin competente.c Mediante un certificado de conformidad emitido por un organismo de certificacin.c Mediante una declaracin de conformidad del fabricante.Las primeras dos soluciones normalmente no estn disponibles para el equipo dealta tensin.

Declaracin de conformidadEn los lugares en los que el equipo va a ser utilizado por profesionales o personaspreparadas, la declaracin de conformidad del fabricante (incluida la documentacintcnica) se reconoce normalmente como una certificacin vlida. Cuando lacompetencia del fabricante se ponga en duda, la declaracin del fabricante sepuede ver respaldada por un certificado de conformidad.

La conformidad del equipo con la normativapertinente se puede garantizar de diferentesmaneras.


Tipo de instalacin Frecuenciade pruebas

Instalaciones que c Ubicaciones en las que existe un riesgo Anualrequieren la proteccin de degradacin, fuego o explosinde los empleados c Instalaciones temporales en los lugares

de trabajoc Ubicaciones en las que hay instalacionesde alta tensinc Ubicaciones de conduccin restrictivadonde se utilizan dispositivos mvilesOtros casos Cada 3 aos

Instalaciones en edificios Segn el tipo de edificio y su capacidad De uno a tresutilizados para reuniones para recibir al pblico aospblicas en las que serequiere proteccin frente alriesgo de incendio o pnicoResidencial Segn la normativa local

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Nota: Marcado eEn Europa las directivas europeas precisan que el fabricante o un representanteautorizado realice el marcado e bajo su propia responsabilidad. Esto significa que:c El producto cumple los requisitos legales.c Se supone que se puede sacar al mercado en Europa.El marcado e no es ni una marca de origen ni una marca de conformidad.

Marca de conformidadLas marcas de conformidad se colocan en los dispositivos y en el equipo quegeneralmente utilizan personas sin cualificacin (ej. en el campo de los aparatospara uso domstico). Las marcas de conformidad son emitidas por un organismode certificacin si el equipo cumple los requisitos de una normativa aplicabley tras la verificacin por parte del sistema de gestin de calidad del fabricante.

Certificacin de calidadLa normativa define varios mtodos de garanta de calidad que correspondena situaciones diferentes antes que a diferentes niveles de calidad.

GarantaLos laboratorios para muestras de pruebas no pueden certificar la conformidadde una campaa de produccin completa:Estas pruebas se llaman pruebas tipo. En algunas pruebas para la conformidadcon la normativa, las muestras se destruyen (pruebas sobre fusibles, por ejemplo).Slo el fabricante puede certificar que los productos fabricados tienen, de hecho,las caractersticas que figuran.Se pretende que la certificacin de garanta de calidad complete la declaracininicial o la certificacin de conformidad.Como prueba de que se han llevado a cabo todas las medidas necesarias paraasegurar la calidad de produccin, el fabricante obtiene un certificado del sistemade control de calidad que supervisa la fabricacin del producto en cuestin. Estoscertificados son emitidos por organizaciones especializadas en el control de calidady se basan en la norma de calidad ISO 9000.La normativa define tres sistemas modelo de control de garanta de calidad quecorresponden a situaciones diferentes antes que a diferentes niveles de calidad:c El modelo 3 define la garanta de calidad mediante la inspeccin y comprobacinde los productos finales.c El modelo 2 incluye, adems de la comprobacin del producto final, la verificacindel proceso de fabricacin. Por ejemplo, este mtodo se aplica en el fabricante defusibles en que las caractersticas de rendimiento no se pueden comprobar sindestruir el fusible.c El modelo 1 se corresponde con el modelo 2, pero con el requisito adicional deque se tiene que inspeccionar a conciencia el proceso de diseo, por ejemplo,cuando no se pretenda fabricar y probar un prototipo (en el caso de un productode fabricacin personalizada para la especificacin).

2.8 Medio ambiente

Los sistemas de gestin de medio ambiente se pueden certificar mediante unorganismo independiente si cumple los requisitos proporcionados en ISO 14001.Este tipo de certificacin afecta principalmente a las especificaciones industrialespero tambin se puede conceder a lugares en los que se disean los productos.Un producto con diseo medioambiental, algunas veces llamado "eco-design"es un enfoque del desarrollo sostenible con el objeto de disear productos/serviciosque satisfagan las necesidades de los clientes a la vez que reduzcan el impactomedioambiental en todo su ciclo de vida til. Las metodologas que se utilizana tal efecto llevan hacia la seleccin de la arquitectura del diseo junto con loscomponentes y materiales teniendo en cuenta la influencia de un producto en elentorno a lo largo de su ciclo de vida til (desde la extraccin de las materias primashasta el desguace). Ej. produccin, transporte, distribucin, final de la vida til, etc.En Europa se han publicado dos directivas que se llaman:c Directiva RoHS (restriccin de sustancias peligrosas) que entrar en vigor en juliode 2006 (la entrada en vigor fue el 13 de febrero de 2003 y la fecha de aplicacin esel 1 de julio de 2006). Esta directiva pretende la eliminacin de seis sustanciaspeligrosas de los productos: plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente,polibromobifenilos (PBB) o polibromodifenilteres (PBDE).


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c La directiva RAEE (residuos de aparatos elctricos y electrnicos) que entr envigor en agosto de 2005 (la entrada en vigor fue el 13 de febrero de 2003y la fecha de aplicacin es el 13 de agosto de 2005) para dirigir el final de la vidatil y los tratamientos de aparatos de uso domstico y no domstico.En otras partes del mundo habr nuevas legislaciones que persigan los mismosobjetivos.Adems de la accin de los fabricantes en favor de los productos de diseo ecolgico,la contribucin de la instalacin elctrica completa al desarrollo sostenible puedemejorar significativamente a travs del diseo de la instalacin. En realidad, se hademostrado que una concepcin optimizada de la instalacin, teniendo en cuenta lascondiciones de operacin, ubicacin de subestaciones y estructura de distribucin demedia tensin/baja tensin (cuadros de distribucin elctrica, conductos para barrascolectoras, cables) pueden llevar a reducir considerablemente los impactosambientales (agotamiento de materia prima, agotamiento de energa,fin de la vida til).Consulte el captulo D sobre ubicacin del centro de transformacin y el cuadro dedistribucin de baja tensin.

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3 Cargas elctricasCaractersticas

El examen de los valores reales de la potencia aparente que necesita cada cargapermite el establecimiento de:c Una demanda de potencia declarada que determina el contrato del suministro deenerga.c La especificacin del transformador de alta/baja tensin, cuando sea aplicable(teniendo en cuenta la previsin de aumento de cargas).c Los niveles de corriente de carga en cada cuadro de distribucin.

3.1 Motores de induccinDemanda de corrienteLa intensidad absorbida proporcionada al motor viene dada por las frmulassiguientes:c Motor trifsico : Ia = Pn 1.000 / (e U cos )c Motor monofsico: Ia = Pn 1.000 / (U cos )dondeIa: intensidad absorbida (en amperios).Pn: potencia nominal (en kW de potencia activa).U: tensin entre fases para el motor trifsico y tensin entre las terminales de losmotores monofsicos (en V). Un motor monofsico puede estar conectado fase aneutro o fase a fase.: rendimiento del motor. kW de salida/kW de entrada.cos : factor de potencia. kW de entrada/kVA de entrada.

Corriente subtransitoria y ajuste de la proteccinc El valor punta de la corriente subtransitoria puede ser muy alto; el valor tpico estentre 12 y 15 veces el valor eficaz nominal Inm. A veces este valor puede alcanzar25 veces Inm.c Los interruptores automticos Merlin Gerin, los contactores Telemecanique y losrels trmicos estn diseados para resistir arranques de motor con una corrientesubtransitoria muy alta (el valor punta subtransitorio puede ser hasta de 19 veces elvalor eficaz nominal Inm).c Si se produce un disparo inesperado de la proteccin contra sobreintensidad duranteel arranque, esto significa que la corriente de arranque excede de los lmites normales.Como resultado, se puede alcanzar alguna resistencia mxima de los aparatos, sepuede reducir la vida til e incluso se pueden destruir algunos dispositivos. Para evitartales situaciones, debe considerarse sobredimensionar el aparato.c Los aparatos Merlin Gerin y Telemecanique estn diseados para asegurar laproteccin de los arrancadores de motor frente a los cortocircuitos. Segn el riesgo,las tablas muestran la combinacin del interruptor automtico, el contactor y el reltrmico para obtener la coordinacin tipo 1 o tipo 2 (consulte el captulo N).Intensidad del arranqueAunque se pueden encontrar en el mercado motores de alto rendimiento, en laprctica sus intensidades de arranque son bsicamente las mismas que las dealgunos motores estndar.La utilizacin del arrancador estrella-tringulo, arrancador esttico suave oconvertidor variador de velocidad permite reducir el valor de la intensidad dearranque (ej. 4 Ia en lugar de 7,5 Ia).Compensacin de potencia reactiva (kVAr) proporcionada a motoresde induccinGeneralmente es ventajosa por motivos tcnicos y econmicos la reduccin de laintensidad proporcionada a los motores de induccin. Esto se puede alcanzarmediante la utilizacin de condensadores sin que afecte a la potencia de salida delos motores. Normalmente nos referimos a la aplicacin de este principio a laoperacin de motores de induccin como mejora del factor de potencia ocorreccin del factor de potencia.Como se expone en el captulo L, la potencia aparente (kVA) proporcionada a unmotor de induccin se puede reducir de un modo significativo mediante el uso decondensadores de potencia. La reduccin de los kVA de entrada trae consigo lareduccin correspondiente de la intensidad de entrada (dado que la tensinpermanece constante).La compensacin de potencia reactiva se recomienda principalmente para motoresque funcionan durante largos perodos con potencia reducida.

Como se mostr con anterioridad,

por lo que una reduccin

de kVA de entrada aumenta (es decir, mejora) el valor de cos .

Examen de la demanda real de potenciaaparente de las diferentes cargas: un pasopreliminar necesario en el diseo de unainstalacin de baja tensin.

La potencia nominal en kW (Pn ) de un motorindica su potencia mecnica equivalente.La potencia aparente en kVA (Sn ) proporcionadaal motor es una funcin de la salida, delrendimiento del motor y del factor de potencia.

cos = kW de entradakVA de entrada

Sn = Pn cos

Capitulo_A3 30/1/08, 16:1010



La corriente proporcionada al motor despus de la correccin del factor de potencia

viene dada por:

donde cos es el factor de potencia antes de la compensacin y cos es el factorde potencia despus de la compensacin, siendo Ia la intensidad original.Se tiene que tener en cuenta que el convertidor variador de velocidad proporcionauna compensacin de energa reactiva.La Figura A4 muestra en funcin de la potencia nominal del motor, los valores deintensidad de motor estndar para varias tensiones de alimentacin


kW hp 230 V 380 - 400 V 440 - 500 V 690 V415 V 480 V

A A A A A A0,18 - 1,0 - 0,6 - 0,48 0,350,25 - 1,5 - 0,85 - 0,68 0,490,37 - 1,9 - 1,1 - 0,88 0,64- 1/2 - 1,3 - 1,1 - -0,55 - 2,6 - 1,5 - 1,2 0,87- 3/4 - 1,8 - 1,6 - -- 1 - 2,3 - 2,1 - -0,75 - 3,3 - 1,9 - 1,5 1,11,1 - 4,7 - 2,7 - 2,2 1,6- 1-1/2 - 3,3 - 3,0 - -- 2 - 4,3 - 3,4 - -1,5 - 6,3 - 3,6 - 2,9 2,12,2 - 8,5 - 4,9 - 3,9 2,8- 3 - 6,1 - 4,8 - -3,0 - 11,3 - 6,5 - 5,2 3,83,7 - - - - - - -4 - 15 9,7 8,5 7,6 6,8 4,95,5 - 20 - 11,5 - 9,2 6,7- 7-1/2 - 14,0 - 11,0 - -- 10 - 18,0 - 14,0 - -7,5 - 27 - 15,5 - 12,4 8,911 - 38,0 - 22,0 - 17,6 12,8- 15 - 27,0 - 21,0 - -- 20 - 34,0 - 27,0 - -15 - 51 - 29 - 23 1718,5 - 61 - 35 - 28 21- 25 - 44 - 34 -22 - 72 - 41 - 33 24- 30 - 51 - 40 - -- 40 - 66 - 52 - -30 - 96 - 55 - 44 3237 - 115 - 66 - 53 39- 50 - 83 - 65 - -- 60 - 103 - 77 - -45 - 140 - 80 - 64 4755 - 169 - 97 - 78 57- 75 - 128 - 96 - -- 100 - 165 - 124 - -75 - 230 - 132 - 106 7790 - 278 - 160 - 128 93- 125 - 208 - 156 - -110 - 340 - 195 156 113- 150 - 240 - 180 - -132 - 400 - 230 - 184 134- 200 - 320 - 240 - -150 - - - - - - -160 - 487 - 280 - 224 162185 - - - - - - -- 250 - 403 - 302 - -200 - 609 - 350 - 280 203220 - - - - - - -- 300 - 482 - 361 - -250 - 748 - 430 - 344 250280 - - - - - - -- 350 - 560 - 414 - -- 400 - 636 - 474 - -300 - - - - - - -

Fig. A4: Potencia e intensidades operativas nominales (contina en la pgina siguiente).

I = Ia cos cos

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kW hp 230 V 380 - 400 V 440 - 500 V 690 V415 V 480 V

A A A A A A315 - 940 - 540 - 432 313- 540 - - - 515 - -335 - - - - - - -355 - 1.061 - 610 - 488 354- 500 - 786 - 590 - -375 - - - - - - -400 - 1.200 - 690 - 552 400425 - - - - - - -450 - - - - - - -475 - - - - - - -500 - 1.478 - 850 - 680 493530 - - - - - - -560 - 1.652 - 950 - 760 551600 - - - - - - -630 - 1.844 - 1.060 - 848 615670 - - - - - - -710 - 2.070 - 1.190 - 952 690750 - - - - - - -800 - 2.340 - 1.346 - 1.076 780850 - - - - - - -900 - 2.640 - 1.518 - 1.214 880950 - - - - - - -1.000 - 2.910 - 1.673 - 1.339 970

Fig. A4: Potencia e intensidades operativas nominales (conclusin).

3.2 Aparatos de calefaccin de tipo resistivoy lmparas incandescentes(convencionales o halgenas)

La intensidad absorbida de un aparato de calefaccin o de una lmparaincandescente se puede obtener con facilidad a partir de la potencia nominal Pndeterminada por el fabricante (ej. cos = 1) (consulte Figura A5).

Intensidades vienen dadas por:

c Carga trifsica: (1)

(1) Ia en amperios; U en voltios. Pn est en vatios. Si Pn esten kW, multiplique la ecuacin por 1.000.

Fig. A5: Intensidades absorbidas de aparatos de calefaccin de tipo resistivo y lmparasincandescentes (convencionales o halgenas).


Potencia Intensidad absorbida (A)nominal Monofsica Monofsica Trifsica Trifsica(kW) 127 V 230 V 230 V 400 V0,1 0,79 0,43 0,25 0,140,2 1,58 0,87 0,50 0,290,5 3,94 2,17 1,26 0,721 7,9 4,35 2,51 1,441,5 11,8 6,52 3,77 2,172 15,8 8,70 5,02 2,892,5 19,7 10,9 6,28 3,613 23,6 13 7,53 4,333,5 27,6 15,2 8,72 5,054 31,5 17,4 10 5,774,5 35,4 19,6 11,3 6,55 39,4 21,7 12,6 7,226 47,2 26,1 15,1 8,667 55,1 30,4 17,6 10,18 63 34,8 20,1 11,59 71 39,1 22,6 1310 79 43,5 25,1 14,4

Ia =PneU

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(1) A menudo nos referimos a la correccin del factor depotencia como compensacin en la terminologa dedescarga del tubo de iluminacin.cos es aproximadamente 0,95 (los valores de cero de V e Icasi estn en fase) pero el factor de potencia es 0,5 debido ala forma impulsiva de la intensidad, el pico de la cual seproduce tarde en cada semiperodo.

c Carga monofsica: (1)

en la que U es la tensin entre los terminales del equipo.Para una lmpara incandescente, la utilizacin de gas halgeno permite una fuenteluminosa ms concentrada. La salida de luz se incrementa y la vida til de lalmpara se duplica.Nota: En el momento del encendido, el filamento fro da lugar a un pico deintensidad muy breve pero intenso.

3.3 Lmparas fluorescentes, lmpara de descargay equipo relacionado

La potencia Pn (vatios) indicada en el tubo de una lmpara fluorescente no incluye lapotencia absorbida por el balasto (reactancia).La intensidad viene dada por:

donde U = la tensin aplicada a la lmpara completa con su equipo relacionado.Con (a no ser que se indique de otro modo):c cos = 0,6 sin condensador de correccin del factor de potencia (FP)(1).c cos = 0,86 con correccin FP(1) (tubos sencillos o dobles).c cos = 0,96 para balastos electrnicos.Si no se indica ningn valor de prdida de potencia para la reactancia, se puedeutilizar una cifra del 25% de Pn.La Figura A6 proporciona estos valores para diferentes exposiciones de balastos.

Lmparas fluorescentes compactasLas lmparas fluorescentes compactas tienen las mismas caractersticas derentabilidad y larga duracin que los tubos clsicos. Normalmente se utilizan enlugares pblicos con iluminacin permanente (por ejemplo: pasillos, vestbulos,bares, etc.) y se puede montar en los mismos lugares que las lmparasincandescentes (consulte la Figura A7).


Ia =PnU

Fig. A7: Intensidades absorbidas y consumo de potencia de las lmparas fluorescentescompactas (a 230 V-50 Hz).

Tipo de Potencia de Corrientelmpara la lmpara (W) a 230 V (A)Lmpara de 10 0,080resistencias 18 0,110separadas 26 0,150Lmpara de 8 0,075resistencias 11 0,095integradas 16 0,125

21 0,170

Ia =Preactancia + Pn

U cos

Fig. A6: La intensidad absorbida y el consumo de potencia de los tubos fluorescentes deiluminacin de dimensiones comunes (a 230 V-50 Hz).

Montaje de Potencia de Corriente (A) a 230 V Long.lmparas, los tubos Balasto magntico Balasto delarrancadores (W)(2) electrnico tuboy resistencias Sin conden- Con con- (cm)

sador de densador decorreccin FP correccin FP

Un tubo 18 0,20 0,14 0,10 6036 0,33 0,23 0,18 12058 0,50 0,36 0,28 150

Dos tubos 2 18 0,28 0,18 602 36 0,46 0,35 1202 58 0,72 0,52 150

(2) La potencia en vatios est marcada en el tubo.

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La potencia en vatios indicada en el tubo deuna lmpara de descarga no incluye lapotencia disipada por el balasto.

Lmparas de descarga

La Figura A8 proporciona la intensidad absorbida por una unidad completa y queincluye todo el equipo complementario asociado.Estas lmparas dependen de la descarga elctrica luminosa a travs de un gas ovapor de un componente metlico que est en un recipiente cristalino estanco y auna presin determinada. Estas lmparas tienen un tiempo de arranque largo,durante el que la corriente Ia es superior a la corriente nominal In. Las demandas decorriente y potencia vienen dadas para diferentes tipos de lmparas (valores mediostpicos que pueden diferir ligeramente de un fabricante a otro).

Fig. A8: Intensidad absorbida por las lmparas de descarga.


Tipo de Potencia Corriente In (A) Arranque Rendimiento Tiempo medio Utilizacinlmpara absorbida FP no FP Ia/In Perodo lumnica de vida til de(W) (W) a corregido corregido (min) (lmenes la lmpara (h)

230 V 400 V 230 V 400 V 230 V 400 V por vatio)Lmparas de vapor de sodio de alta presin50 60 0,76 0,3 de 1,4 de 4 a 6 de 80 a 120 9.000 c Iluminacin de70 80 1 0,45 a 1,6 pasillos largos100 115 1,2 0,65 c Espacios150 168 1,8 0,85 exteriores250 274 3 1,4 c Iluminacin400 431 4,4 2,2 pblica1.000 1.055 10,45 4,9Lmparas de vapor de sodio de baja presin26 34,5 0,45 0,17 de 1,1 de 7 a 15 de 100 a 200 de 8.000 c Iluminacin de36 46,5 0,22 a 1,3 a 12.000 autopistas66 80,5 0,39 c Iluminacin de91 105,5 0,49 seguridad, estacin131 154 0,69 c Plataforma, reas

de almacenamientoVapor de mercurio + halgenos metlicos (tambin denominados ioduros metlicos)70 80,5 1 0,40 1,7 de 3 a 5 de 70 a 90 6.000 c Iluminacin150 172 1,80 0,88 6.000 de reas muy250 276 2,10 1,35 6.000 grandes por400 425 3,40 2,15 6.000 proyectores1.000 1.046 8,25 5,30 6.000 (p. ej.: deportes,2.000 2.092 2.052 16,50 8,60 10,50 6 2.000 estadios, etc.)Vapor de mercurio + sustancia fluorescente (bin fluorescente)50 57 0,6 0,30 de 1,7 a 2 de 3 a 6 de 40 a 60 de 8.000 c Talleres con80 90 0,8 0,45 a 12.000 techos muy altos125 141 1,15 0,70 (pasillos, hangares)250 268 2,15 1,35 c Iluminacin400 421 3,25 2,15 exterior700 731 5,4 3,85 c Salida de1.000 1.046 8,25 5,30 luminosidad baja(1)2.000 2.140 2.080 15 11 6,1Nota: Estas lmparas son sensibles a las cadas de tensin. Se apagan si la tensin cae a menos del 50% de la tensin nominal yno se volver a encender antes de que se enfre durante aproximadamente 4 minutos.Nota: Las lmparas de vapor de sodio a baja presin tienen rendimiento superior a la de otras fuentes. Sin embargo, estrestringido el uso de estas lmparas por el hecho de que el color amarillo anaranjado que emiten provoca que sea casi imposibleel reconocimiento de los colores.(1) Reemplazado por lmparas de vapor de sodio.

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Para disear una instalacin se debe evaluar la demanda mxima de potenciaque se puede solicitar al sistema.Un diseo que simplemente se base en la suma aritmtica de todas las cargasexistentes en la instalacin sera extremadamente caro y poco prctico desde elpunto de vista de la ingeniera.El propsito de este captulo es el de mostrar cmo se pueden evaluar variosfactores teniendo en cuenta la diversidad (operacin no simultnea de todos losdispositivos de un grupo determinado) y la utilizacin (por ejemplo, un motorelctrico no funciona normalmente al lmite de su capacidad, etc.) de todas lascargas existentes y proyectadas. Los valores proporcionados estn basados en laexperiencia y en los registros extrados de las instalaciones actuales. Adems deproporcionar datos de diseo de instalaciones bsicas en circuitos individuales, losresultados proporcionarn un valor global para la instalacin a partir de la que sepueden especificar los requisitos de un sistema de alimentacin (red de distribucin,transformador de alta/baja tensin o grupo electrgeno).

4.1 Potencia instalada (kW)

La potencia instalada es la suma de laspotencias nominales de todos los dispositivoselctricos de la instalacin.Esta no es en la prctica la potencia absorbidarealmente.

La mayor parte de los dispositivos y aparatos elctricos se marcan para indicar supotencia nominal (Pn).La potencia instalada es la suma de las potencias nominales de todos losdispositivos elctricos de la instalacin. Esta no es en la prctica la potenciaabsorbida realmente. Este es el caso de los motores elctricos, en los que lapotencia nominal se refiere a la potencia de salida en el eje principal. El consumo depotencia de entrada ser evidentemente superior.Las lmparas fluorescentes y de descarga asociadas a resistencias deestabilizacin son otros casos en los que la potencia nominal indicada en la lmparaes inferior a la potencia consumida por la lmpara y su resistencia.Los mtodos para evaluar el consumo real de potencia de los motores y dispositivoslumnicos se han proporcionado en el apartado 3 de este captulo.La demanda de potencia (kW) es necesaria para seleccionar la potencia nominal deun grupo electrgeno o batera.Para una alimentacin de una red de alimentacin pblica de baja tensin o a travsde un transformador de alta/baja tensin, la cantidad significativa es la potenciaaparente en kVA.

4.2 Potencia aparente instalada (kVA)Normalmente se asume que la potencia aparente instalada es la suma aritmtica delos kVA de las cargas individuales. Los kVA mximos estimados que se van aproporcionar sin embargo no son iguales a los kVA totales instalados.La demanda de potencia aparente de una carga (que puede ser un dispositivosencillo) se obtiene a partir de su potencia nominal (corregida si es necesario, comose dice anteriormente con los motores, etc.) y de la aplicacin de los siguientescoeficientes: = rendimiento = kW de salida/kW de entrada.cos = el factor de potencia = kW/kVA.La demanda en kVA de potencia aparente de la carga:Sn = Pn /( cos )A partir de este valor, la corriente de carga completa Ia (A)(1) que toma la carga ser:c

para una carga conectada entre fase y neutro.

c

para la carga trifsica equilibrada, en la que:V = tensin fase-neutro (voltios).U = tensin fase-fase (voltios).Se tiene que tener en cuenta que, hablando de un modo estricto, los kVA totales depotencia aparente no son la suma aritmtica de los kVA calculados de las cargasindividuales (a no ser que todas las cargas tengan el mismo factor de potencia).Sin embargo, es normal realizar una suma aritmtica simple, cuyo resultado dar unvalor de kVA que supera el valor real por un margen de diseo aceptable.Cuando no se conocen alguna o todas las caractersticas de carga, los valores quese muestran en la Figura A9 de la pgina siguiente se pueden utilizar paraproporcionar una estimacin muy aproximada de demandas de VA (las cargasindividuales normalmente son demasiado pequeas para expresarlas en kVA o kW).Las estimaciones para cargas de iluminacin estn basadas en superficies de 500 m2.

Normalmente se asume que la potenciaaparente instalada es la suma aritmtica de loskVA de las cargas individuales. Los kVAmximos estimados que se van a proporcionarsin embargo no son iguales a los kVA totalesinstalados.

(1) Para obtener mayor precisin debe tenerse en cuenta elfactor de utilizacin mxima como se ha expresado acontinuacin en el subapartado 4.3.

4 Demanda de una instalacin

Ia =Sn 103

V

Ia =Sn 103e U

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Fig. A9: Estimacin de la potencia aparente instalada.

4.3 Estimacin de la demanda mxima real de kVA

Todas las cargas individuales no operan necesariamente a su potencia nominalmxima ni funcionan necesariamente al mismo tiempo. Los factores ku y ks permitenla determinacin de las demandas de potencia mxima y de potencia aparenterealmente necesarias para dimensionar la instalacin.

Factor de utilizacin mxima (ku)En condiciones normales de funcionamiento, el consumo de potencia de una cargaes a veces inferior que la indicada como potencia nominal, una circunstanciabastante comn que justifica la aplicacin de un factor de utilizacin (ku) en laestimacin de los valores reales.Este factor se le debe aplicar a cada carga individual, con especial atencin a losmotores elctricos, que raramente funcionan con carga completa.En una instalacin industrial, este factor se puede estimar en una media de 0,75para los motores.Para cargas de luz incandescente, el factor siempre es igual a 1.Para circuitos con tomas de corriente, los factores dependen totalmente del tipo deaplicaciones a las que ofrecen suministro las tomas implicadas.

Factor de simultaneidad (ks)Es una prctica comn que el funcionamiento simultneo de todas las cargasinstaladas de una instalacin determinada nunca se produzca en la prctica. Esdecir, siempre hay cierto grado de variabilidad y este hecho se tiene en cuenta anivel de estimacin mediante el uso del factor de simultaneidad (ks).El factor ks se aplica a cada grupo de cargas (por ejemplo, obtener el suministro deun cuadro de distribucin o subdistribucin). El diseador es el responsable de ladeterminacin de estos factores, ya que precisa un conocimiento detallado de lainstalacin y de las condiciones en las que se van a explotar los circuitosindividuales. Por este motivo, no es posible proporcionar valores precisos para laaplicacin general.

Factor de simultaneidad para un bloque de apartamentosEn la Figura A10 de la pgina contigua se muestran algunos valores tpicos paraste y se pueden aplicar a todos los consumidores domsticos con suministro de230/400 V (trifsico de cuatro hilos). En el caso de los consumidores que utilizanacumuladores de calor elctricos para la calefaccin, se recomienda un factor de0,8 con independencia del nmero de consumidores.

Iluminacin fluorescente (corregida a cos = 0,86)Tipo de aplicacin Tubo fluorescente Nivel medio de

estimado (VA/m2) con iluminacinreflector industrial(1) (lux = lm/m2)

Carreteras y autopistas, reas de 7 150almacenamiento, trabajo intermitenteTrabajos industriales: fabricacin y 14 300ensamblaje de piezas de trabajomuy grandesTrabajo diario: trabajo de oficina 24 500Trabajos delicados talleres de 41 800ensamblaje de alta precisin deoficinas tcnicasCircuitos de potenciaTipo de aplicacin Estimado (VA/m2)Aire comprimido de estacin de bombeo de 3 a 6Ventilacin de las instalaciones 23Calefactores de conveccin elctricos: de 115 a 146casas privadas, pisos y apartamentos 90Oficinas 25Taller de distribucin 50Taller de montaje 70Tienda de mquinas 300Taller de pintura 350Planta de tratamiento de calor 700(1) Ejemplo: tubo de 65 W (balasto no incluido), flujo 5.100 lmenes (lm),eficacia lumnica del tubo = 78,5 lm/W.


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Ejemplo (consultar Figura A11):Un edificio de apartamentos de cinco pisos con 25 consumidores, que tienen unacarga instalada de 6 kVA cada uno.La carga total instalada para el edificio es: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 kVA.El suministro de potencia aparente necesario para el edificio es: 150 0,46 = 69 kVA.A partir de la figura A10, es posible determinar la magnitud de las corrientes endiferentes secciones del circuito principal comn que proporciona suministro a todoslos pisos. Para los cables que van en vertical y que se alimentan a nivel del suelo, laseccin de los conductores evidentemente tiene que reducirse progresivamentedesde los pisos inferiores a los superiores.Estos cambios del tamao del conductor vienen espaciados normalmente por unintervalo de al menos tres pisos.En el ejemplo, la corriente que entra en el cable de subida a nivel del suelo es:

la corriente que llega al tercer piso es:

4.aplanta

6 consumidores36 kVA

3.aplanta

2.aplanta

1.aplanta

Plantabaja





0,78

0,63

0,53

0,49

0,46

Fig. A11: Aplicacin del factor de simultaneidad ( ks ) a un bloque de apartamentos de 5 pisos.


Fig. A10: Factores de simultaneidad en un bloque de apartamentos.

Nmero de Factor deconsumidores simultaneidad (ks)De 2 a 4 1De 5 a 9 0,78De 10 a 14 0,63De 15 a 19 0,53De 20 a 24 0,49De 25 a 29 0,46De 30 a 34 0,44De 35 a 39 0,42De 40 a 49 0,4150 y ms 0,40

150 0,46 103 400 e

= 100 A

(36 + 24) 0,63 103 400 e

= 55 A

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4.4 Ejemplo de aplicacin de los factores ku y ksUn ejemplo de la estimacin de las demandas de kVA mximos reales a todos losniveles de una instalacin, desde cada posicin de carga al punto de suministro(consulte Figura A14 en la pgina contigua).En este ejemplo, la potencia aparente instalada total es de 126,6 kVA, quecorresponde a un valor mximo real (estimado) en los bornes de baja tensin deltransformador de alta/baja tensin de slo 65 kVA.Nota: Para seleccionar el tamao de los cables para los circuitos de distribucin deuna instalacin, la corriente I (en amperios) a travs de un circuito est determinadaa partir de la ecuacin:

donde kVA es el mximo real del valor de potencia aparente trifsico que apareceen el diagrama para el circuito en cuestin y U es la tensin fase-fase (en voltios).

4.5 Factor de diversidad

El factor de diversidad, tal como se ha definido en la normativa IEC, es idntico alfactor de simultaneidad (ks) utilizado en esta gua, como se describe enel subapartado 4.3. En algunos pases anglfonos, sin embargo (en el momento deesta edicin), el factor de diversidad es el inverso de ks, es decir, siempre es > 1.

Factor de simultaneidad para cuadros de distribucinLa Figura A12 muestra los valores hipotticos de ks para un cuadro de distribucinque suministra a varios circuitos para los que no hay indicacin sobre el modo enque se divide la carga total entre ellos.Si los circuitos son principalmente para cargas de iluminacin, sera prudenteadoptar los valores de ks cercanos a la unidad.

Fig. A12: Factor de simultaneidad para cuadros de distribucin (IEC 60439).

Nmero de Factor decircuitos simultaneidad (ks)Montajes comprobados 0,9completamente 2 y 34 y 5 0,8De 6 a 9 0,710 y ms 0,6Montajes probados 1,0parcialmente; seleccioneen cada caso

Factor de simultaneidad segn la funcin del circuitoLos factores ks que se pueden utilizar para circuitos que alimentan a las cargas mshabituales aparecen en la Figura A13.

Funcin del circuito Factor de simultaneidad (ks)Alumbrado 1Calefaccin y aire acondicionado 1Tomas de corriente de 0,1 a 0,2(1)Ascensores c Para el motor msy montacargas(2) potente 1

c Para el segundo motorms potente 0,75c Para todos los motores 0,60

(1) En algunos casos, principalmente en instalaciones industriales, este factor puedeser superior.(2) La corriente que hay que tomar en consideracin es igual a la corriente nominaldel motor aumentada en un tercio de su corriente de arranque.

Fig. A13: Factor de simultaneidad segn la funcin del circuito.


I = S (kVA) 103U e

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Fig A14: Un ejemplo al estimar la carga mxima prevista de una instalacin (los valores del factor utilizados slo con fines de demostracin).

1

Cuadro dedistribucin

Taller A 50,80,80,8

0,80,8

555

22

Tomo

183 11

10,80,41

1510,6

2,52,5

1515

Ventilacin

0,28118112

1Horno

30 lmparasfluorescentes

Pedestalperforado

Taller B Compresor

Taller C

n. 1n. 2n. 3n. 4

n. 1n. 2

n. 1n. 2

n. 1n. 2

44

44

1,61,6

183

14,4

12

1

1

11

2,5

218

1515

2,5

Taller Acuadro dedistribucin

0,75

Circuito dealimentacin

Circuitoalim.

Taller Bcuadro dedistribucin

Taller Ccuadro dedistribucin

CuadrodedistribucingeneralprincipalMGDB

Tomas de corriente

Tomas de corriente

corriente

Circuitoilumin.

Circuitoilumin.

Circuitoilumin.

0,9

0,9

0,910,6

3,63

124.3

1

15,6

18,9

37,835

52

65BT / AT

Cuadro dedistribucin

111

0,21

10/16 A

5 tomasdecorriente de


5 tomas decorriente de


3 tomas decorriente de

10/16 A

10/16 A

0,8

Circuito de alim.

0,9

Tomas de

Utilizacin Potencia Factor Demanda Factor de Demanda Factor de Demanda Factor de Demandaaparente mximo demxima de simulta- de potencia simulta- de potencia simulta- de potencia(S) utilizacin potencia neidad aparente neidad aparente neidad aparentekVA aparente kVA kVA kVA kVA

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

Fig. A15: Potencias aparentes estndar para transformadores de alta/baja tensin y corrientesnominales relacionadas.

4.6 Seleccin de la potencia del transformador

Cuando una instalacin se va a alimentar directamente desde un transformador dealta/baja tensin y la carga de potencia aparente mxima de la instalacin se hadeterminado, se puede decidir un calibre adecuado para el transformador, teniendoen cuenta las consideraciones siguientes (consulte Figura A15):

c La posibilidad de mejorar el factor de potencia de la instalacin (consulte elcaptulo L).c Extensiones anticipadas a la instalacin.

Potencia aparente In (A)kVA 237 V 410 V100 244 141160 390 225250 609 352315 767 444400 974 563500 1.218 704630 1.535 887800 1.949 1.1271.000 2.436 1.4081.250 3.045 1.7601.600 3.898 2.2532.000 4.872 2.8162.500 6.090 3.5203.150 7.673 4.436


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La corriente nominal de carga completa In en la parte de baja tensin de untransformador trifsico viene determinada por:

dondec S = potencia kVA del transformador.c U = tensin fase-fase en vaco en voltios (237 V o 410 V).c In est en amperios.

Para un transformador monofsico:

dondec V = tensin entre los bornes de baja tensin en vaco (en voltios).c Ecuacin simplificada para 400 V (carga trifsica).c In = S (kVA) 1,4.La norma IEC para los transformadores de potencia es IEC 60076.

4.7 Seleccin de fuentes de alimentacin

De la importancia de mantener una alimentacin permanente, surge la cuestinsobre el uso de una planta de energa de reserva. La seleccin y las caractersticasde estas fuentes alternativas estn definidas en el captulo D.Para la fuente principal de suministro la seleccin generalmente se realiza entre unaconexin a la red de baja tensin o a la de alta tensin de la red elctrica pblica.En la prctica, puede ser necesaria la conexin a un suministro en alta tensincuando la carga exceda (o est planificado que pueda exceder) de cierto nivel,generalmente del orden de 250 kVA, o si la calidad del servicio necesaria essuperior a la que est normalmente disponible desde una red de baja tensin.Por otra parte, si se prev que la instalacin produzca perturbaciones a losconsumidores cercanos cuando est conectada a la red de baja tensin, lasautoridades encargadas del suministro pueden proponer un servicio en alta tensin.Los suministros de alta tensin pueden contar con ciertas ventajas: de hecho unconsumidor de alta tensin:c No tiene perturbaciones de otros consumidores como puede ser el caso de la bajatensin.c Es libre de elegir cualquier tipo de sistema de conexin a tierra de baja tensin.c Puede elegir entre ms tarifas econmicas.c Puede aceptar incrementos muy grandes de carga.Sin embargo, hay que tener en cuenta que:c El consumidor es el propietario del centro de transformacin de alta/baja tensin y,en algunos pases debe construirlo y equiparlo de su propio bolsillo. La empresasuministradora puede, en determinadas circunstancias, participar en la inversin,al nivel de la lnea de alta tensin por ejemplo.c Una parte de los costes de conexin pueden, por ejemplo, recuperarse a menudosi se conecta un segundo usuario a la lnea de alta tensin un cierto tiempo despusde la conexin original del consumidor.c El consumidor tiene acceso slo a la parte de baja tensin de la instalacin,el acceso a la parte de alta tensin est reservado al personal de la empresasuministradora (lectura de contador, operaciones, etc.). Sin embargo, endeterminados pases, el consumidor puede acceder al interruptor automticoprotector de alta tensin (o interruptor de carga con fusibles).c El tipo y la ubicacin del centro de transformacin se acuerdan entre elconsumidor y la empresa suministradora.


In =S (kVA) 103

U e

In =S 103

V

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El sistema de supervisin y control de la potencia puede ser de gran ayuda para elusuario o el propietario de una red elctrica.Las empresas cada vez se mueven ms rpido, la utilizacin de las instalaciones delos edificios tambin. Una red elctrica tiene entonces que enfrentarse ageneraciones sucesivas de necesidades, que conducirn a muchas evoluciones enla carga, pero seguramente tambin a evoluciones de servicios asociados, porejemplo el seguimiento de costes debidos a un nivel de competitividad superior.Incluso si la decisin es invertir posteriormente, el diseo de la red tiene que teneren cuenta que se podra instalar un sistema de utilizacin y control, y si el equipoestuviera anticipado a su integracin sera una ventaja muy competitiva.Hoy en da, contar con el enfoque supervisin y control de alimentacin noconlleva la instalacin de un sistema complejo y caro.Algunas de las caractersticas ms simples son realmente asequibles con un buenretorno de la inversin porque se puede integrar directamente en el equipo depotencia.Este sistema puede compartir de un modo sencillo el medio de comunicacin de laweb de intranet del usuario.Adems, la operacin no precisa de aptitudes o preparacin especfica. Slo precisala utilizacin de software sin licencia como los navegadores de Internet.La capacidad de actualizacin tambin es una realidad basada en nuevastecnologas que llegan para el mundo de la oficina y la comunicacin (ahora puedeejecutar varios protocolos en el mismo medio, el heredado y el nuevo). As, el hechode aprovecharse de estas nuevas posibilidades ser cada vez ms uncomportamiento diferenciador.

5.1 Principales beneficios del usuario

El control y supervisin de la energa puede ser interesante principalmente por cuatromotivos:c Puede contribuir al incremento en la eficacia de los usuarios.c Puede contribuir a la disminucin del coste de energa.c Puede ayudar en la optimizacin y en el incremento de la duracin de la vida tilde los activos asociados a la red elctrica.c Finalmente puede ser imprescindible para incrementar la productividad delproceso asociado (proceso industrial o incluso de oficina, gestin de edificios),mediante la prevencin o la reduccin de las paradas, o la garanta de mayorcalidad de energa a los receptores.

Incremento de la eficacia del personal de mantenimientoUno de los retos del personal de mantenimiento de la red elctrica es tomar ladecisin correcta y actuar en el mnimo tiempo.La primera necesidad de esas personas es conocer mejor lo que ocurre en la red y,posiblemente desde cualquier lugar de la instalacin en cuestin.Esta transparencia en lo que respecta al lugar es una caracterstica clave quepermite al personal de mantenimiento:c Interpretar los flujos de energa elctrica - comprobar que la red est compensadacorrectamente, quines son los consumidores principales, en qu perodo del da,de la semana...c Interpretar el comportamiento de la red - un disparo en una unidad dealimentacin es ms fcil de entender cuando se tiene acceso a la informacinde las cargas aguas abajo.c Estar informado espontneamente sobre los eventos, incluso fuera del lugar encuestin mediante la comunicacin mvil actual.c Dirigir directamente a la ubicacin correcta en el lugar con el recambio adecuado ycon la comprensin completa del estado de la red.c Iniciar una accin de mantenimiento teniendo en cuenta la utilizacin real de unequipo, ni demasiado pronto, ni demasiado tarde.

Disminucin del coste de energaLa factura de suministro elctrico puede ser un gasto significativo para las empresas,pero al mismo tiempo no es en lo que se fijan los directores en primer lugar.Sin embargo, el hecho de que se proporcione al electricista un modo de supervisarla red elctrica, se puede ver como un medio muy importante de optimizar y, enciertos casos, reducir considerablemente el gasto en energa.

5 Supervisin y controldel suministro

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Aqu tenemos algunos ejemplos de la utilizacin principal de los sistemas desupervisin ms sencillos:c Establecer comparativas entre zonas para detectar un c

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