“anteproyecto de un edificio de oficinas corporativas” · proporciona innovación tecnológica,...
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”
“ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE
OFICINAS CORPORATIVAS”
TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTAN: GUSTAVO TEJE MARTINEZ
VICTOR NAVA RAMÍREZ
ASESORES: ING. RUBÉN NAVARRO BUSTOS
ING. JORGE ADALBERTO RAMÍREZ GONZÁLEZ
MÉXICO, D.F. NOVIEMBRE 2008
AGRADECIMIENTOS GUSTAVO TEJE MARTINEZ
A MIS PADRES: HIPOLITO Y GREGORIA
DOY PRINCIPALMENTE GRACIAS A ELLOS, POR QUE ME HAN GUIADO EN EL CAMINO DE LA VIDA, POR ENSEÑARME A SEGUIR ESFORZANDOME A DIARIO, POR EL SACRIFICIO QUE HICIERON CON TAL DE DARNOS LO MEJOR, POR SU APOYO INCONDICINABLE A LO LARGO DE MI VIDA, POR SU TOLERANCIA, PACIENCIA Y SOBRE TODO POR SUS PALABRAS QUE ME HAN IMPULSADO A SEGUIR ADELANTE Y ALCANZAR MIS OBJETIVOS.
A MIS HERMANOS: ANGELICA, HECTOR, OSCAR Y RAUL
POR ENSEÑARME, APOYARME Y SOBRE TODO POR SU INCONDICIONAL AYUDA CUANDO LOS NECESITE PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS DE LA VIDA. A MIS AMIGOS Y COMPAÑEROS DE TRABAJO
POR COMPARTIRME LA EXPERIENCIA EN EL CAMPO DE TRABAJO, POR LAS ASESORIAS PARA COMPLETAR ESTA TESIS, POR LA AYUDA INCONDICIONAL EN COMPARTIR IDEAS, POR SUS ENSEÑANZAS Y SOBRE TODO POR LAS TECNICAS PARA CONTINUAR ADELANTE. A MIS ASESORES
POR LA PACIENCIA, CONSEJOS, REGAÑOS Y TOLERANCIA PARA PODER CULMINAR CON ESTE PROCESO DE ENSEÑANZA Y CONTINUAR MEJORANDO EN LA VIDA.
A MI INSTITUCION “EL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL” Y MI ESCUELA “LA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECANICA Y ELECTRICA”
POR QUE EN ELLA COSECHE LA MAYORIA DE LOS CONOCIMIENTOS QUE ME HAN ENSEÑADO A SOBRESALIR EN TODO LO QUE HE DESEMPEÑADO Y POR QUE GRACIAS A ELLA SEGUIRE ADELANTE.
CON AMOR Y RESPETO
Debo especial agradecimiento a Dios todo poderoso por permitirme llegar a esta meta.
Con todo Cariño y Respeto:
A mis Padres:
Luisa Ramírez y Rogelio Nava.
Por todo el apoyo que me han brindado, por sus sabios consejos y por mostrarme
oportunamente en el camino inquebrantable del deber y del esfuerzo, sin importar las
circunstancias y retos, por el sacrificio que hicieron para darme lo mejor.
A mi Esposa:
Lía Marian.
Por su paciencia apoyo y sobre todo comprensión, por llenar mi vida de felicidad y
darme el regalo mas grande en mi vida.
A mi Hija:
Meredith Pamela
Por llenar mi vida de alegría y ser la fuente de inspiración para seguir adelante.
A mis Hermanos:
Magali, Rogelio, Beatriz y Joaquín.
Que me han tendido su mano oportuna y brindada apoyo en los momentos difíciles.
En estas paginas se concreta una parte muy importante del esfuerzo y dedicación, ya que
se cumple una meta mas en mi vida, por pertenecer a el “Instituto Politécnico Nacional”
y a mi escuela que me permitió formarme como profesionista, “Escuela Superior de
Ingeniería Mecánica y Eléctrica” (E.S.I.M.E).
Debo especial agradecimiento al grupo de profesores que fueron mis maestros, en especial
agradezco la atención, apoyo, consejos y gentileza de mis asesores que con la ayuda se
logro la realización de este trabajo.
A todos aquellos que de una u otra manera me han ayudado solo me queda decirles:
¡gracias!
Víctor Nava Ramírez
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
INDICE
Contenido. Pág.
Objetivo i
Justificación ii
1. Introducción. 2
1.1. Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica. 7
1.2. Ley Federal sobre Metrología y Normalización. 8
1.3. Ley de Protección Civil para el Distrito Federal. 10
1.4. Norma Oficial Mexicana NOM-113-SEMARNAT-1998. 12
1.5. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005. 15
1.6. Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004. 24
1.7. Norma Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004. 29
1.8. Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999. 33
1.9. Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. 35
1.10. Descripción general del inmueble. 38
2. Análisis de Necesidades. 45
2.1. Alumbrado. 45
2.1.1. Unidades Básicas Usadas en Iluminación. 46
2.1.2. Método de Cavidad Zonal. 47
2.1.3. Métodos de Cálculo de Alumbrado. 52
2.1.3.1. Método del Lumen. 52
2.1.4. Calculo de Alumbrado Para una Oficina del Edificio
Corporativo. 56
2.1.5. Tipo de Luminarios Empleados en el Edificio Corporativo. 65
2.2. Contactos. 67
2.3. Aire Acondicionado. 70
2.4. Elevadores y Elevadores para Carga. 73
2.5. Bombas de Agua. 75
2.6. Bombas Contra Incendio. 76
2.7. Servicio Normal. 78
2.8. Servicio Emergencia. 81
2.8.1. Cargas Críticas. 84
2.8.2. Cargas no Críticas. 84
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
3. Bases Técnicas. 88
3.1. Calculo de Circuitos Derivados. 91
3.1.1. Por Corriente. 94
3.1.2. Por Caída de Tensión 97
3.2. Calculo de Circuitos Alimentadores Principales Y Secundarios. 103
3.2.1. Por Corriente. 104
3.2.2. Por Caída de Tensión. 106
3.2.3. Por Corto Circuito. 110
3.3. Características de los Equipos. 130
3.4. Capacidad de Protección. 134
3.5. Capacidad de la Subestación. 140
3.6. Calculo del Sistema de Tierras. 147
3.7. Calculo de Pararrayos (Protección Atmosférica). 159
3.8. Calculo de Corto Circuito. 165
3.9. Coordinación de Protecciones. 184
3.10. Respaldo de Energía (Planta de Emergencia). 190
3.11. Calculo de Canalizaciones, Registros y Cajas. 193
3.12. Planos de Detalles. 205
3.12.1. Diagrama Unifilar. 205
3.12.2. Subestación Eléctrica. 205
4. Estudio Económico 214
4.1. Costo de Ingeniería 214
4.2. Tipo de Herramientas y Equipos. 219
4.3. Tipo de Personal. 220
Conclusiones y Recomendaciones 221
Anexos 223
Bibliografía
241
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
i
OBJETIVO
El principal objetivo de esta tesis, es el de proporcionar una fuente de
información que implique considerar requerimientos mínimos que exigen las normas
mexicanas vigentes para el diseño de las instalaciones eléctricas de cualquier
edificio corporativo, de manera que satisfaga los siguientes aspectos:
Que proporcione seguridad.
Calidad.
Confiabilidad de servicio.
Flexibilidad.
Costos iníciales y de operación mínimos.
Innovación tecnológica.
Lo anterior empleando los criterios y metodologías usadas para el diseño
eléctrico, y así establecer una forma sencilla el desarrollo del proyecto eléctrico.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
ii
JUSTIFICACION.
La tesis realizada se justifica por:
Es un material que aporta experiencia y metodologías de trabajo en el
actual campo laboral.
Proporciona Innovación tecnológica, con lo cual se pretende satisfacer
las necesidades de los usuarios, a fin de mantener un ambiente seguro y
armónico en el área de trabajo.
Implementa aspectos normativos necesarios para el diseño de
instalaciones eléctricas.
Muestra un panorama de solución que conlleve a promover acciones a
seguir para la concientización del ahorro de energía.
Se establece una forma sencilla y practica cómo aplicar la distribución
de energía en centros de concentración de personal en edificios de
oficinas corporativas.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
1
Capitulo 1
INTRODUCCIÓN
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
2
1. Introducción
En la actualidad, una de las prioridades de la política energética de la mayoría
de las naciones del mundo es lograr el más alto grado posible de ahorro en el
consumo de energía, acción que alivia en buena medida las presiones y los riesgos
tanto de tipo económico como ecológico. Respecto a las primeras, el ahorro de
energía permite, por ejemplo, desacelerar la demanda del consumo eléctrico, con lo
cual se desahoga la urgencia presupuestaria de destinar crecientes recursos para
construir más plantas generadoras. Respecto a las segundas, a los riesgos de tipo
ecológico, el uso racional de la energía evita que se quemen innecesariamente
combustibles, cuyas emanaciones impactan negativamente sobre el medio ambiente.
Por tal motivo, el trabajo que se entrega a continuación incorpora, en el texto, el
marco legal obligatorio aplicable a las instalaciones eléctricas de baja tensión así
como un análisis de casos de aplicación, y cual está compuesto por las Leyes y
Reglamentos aprobados mediante Decretos publicados en el Diario Oficial de la
Federación.
No se adjuntaron las normas completas aplicables a las instalaciones eléctricas
de baja tensión para evitar incrementar el texto en forma excesiva, prefiriéndose
transcribir (cada vez que se consideró necesario) el párrafo preciso que se requiere
aplicar en cada caso. Incluso, se hizo uso de normas internacionales cuando las
normas nacionales no establecían los parámetros de diseño o el método de cálculo
que se requería. En tales casos, también se transcribió el párrafo de la norma
internacional que se aplica.
Esta recopilación tiene el objetivo de aplicar las normas esenciales que permiten
calcular las dimensiones de los conductores y canalizaciones y su protección
eléctrica (contra las sobrecargas, las caídas de tensión, los cortocircuitos, los
contactos indirectos) en función de los parámetros de la instalación: los físicos
(naturaleza de los conductores, condiciones de instalación, temperatura, longitudes
de las líneas...) y los eléctricos (potencia, presunto cortocircuito, corrientes de uso...)
Por tal motivo se requiere de la planeación del sistema, el cual se puede dividir
en dos partes, que son:
Diseño conceptual.
Diseño de detalle.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
3
Durante la fase de planeación, los estudios que se realizan deben probar que el
diseño es óptimo y que son prácticos para construir y operar.
El diseño conceptual en los sistemas eléctricos, se puede establecer como la
armoniosa integración de varios aspectos discretos, pero que compiten en el diseño
del sistema para satisfacer los requerimientos u objetivos operacionales en forma
económica. Esta etapa, en cualquier proyecto, se que puede prever o determinar el
éxito o falla de un sistema.
El diseño conceptual también se le conoce como la Ingeniería Básica de los
Proyectos y requiere de una familiarización con las distintas fases del diseño y de
mantener en forma anticipada los posibles conflictos que se pudieran presentar en el
desarrollo del proyecto. Puede requerir de estudios analíticos para verificar la
factibilidad del diseño.
Antes que nada, se deben establecer los objetivos primarios y secundarios para
el proyecto del sistema eléctrico, a través de la consulta con ingenieros de proceso,
operadores y personal de mantenimiento. Esto podría incluir objetivos, tales como:
continuidad de servicio y la clasificación de los procesos como crítico, esencial o de
propósitos generales. En segundo lugar, una buena comprensión del tipo de carga y
su aplicación resulta fundamental para una buena planeación del sistema.
El principal objetivo de este tipo de estudios, es el de proporcionar una fuente de
información simple y relativamente económica para las instalaciones eléctricas de
cualquier tipo, de manera que satisfaga los siguientes aspectos:
Que proporcione seguridad.
Confiabilidad de servicio.
Diseño de instalaciones fáciles de operar y mantener en buen estado.
Facilidad para una futura ampliación, si es necesaria.
Costos iníciales y de operación mínimos.
Por lo tanto, la tesis consiste en la evaluación de criterios y metodologías usadas
para el diseño eléctrico, y así establecer una forma sencilla para el desarrollo de un
proyecto eléctrico, ya sea en áreas residenciales, comerciales e industriales.
Todos los procedimientos de diseño contemplados en este trabajo se
estructuraron bajo tres procesos principales para el desarrollo de cualquier proyecto
eléctrico, los cuales son:
Análisis del proyecto.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
4
Planificación
Evaluación.
El análisis del proyecto consiste principalmente en definir el tipo de inmueble
que requiere instalación, y establecer los alcances, objetivos y limitaciones del
proyecto a desarrollar.
La planificación básica consiste en establecer y desarrollar las ideas básicas del
diseño sin llegar a establecer todavía un aspecto específico.
El diseño detallado se comienza a resolver los aspectos del proyecto en función
del perfil definido en el proceso de planificación básica, esto comprende por
ejemplo: la selección de la luminaria, el cálculo de luminarias, selección de
conductores, entre otros.
La evolución posterior tiene como objetivo simular y analizar los resultados del
proyecto en términos técnicos y económicos. La evolución técnica implica el
análisis de los parámetros y criterios de calidad.
El capitulo 1 presenta un resumen de fundamentos normativos, que permiten
establecer la necesidad de diseñar instalaciones eléctricas, determinada por limites
operacionales y condicionados principalmente por la seguridad a personas. Se
presenta la descripción general del inmueble.
El capitulo 2 presenta el análisis de necesidades que debe satisfacer el inmueble,
con relación a: Alumbrado, Contactos, Aire Acondicionado, Elevadores y
Elevadores de Carga, Bombas de Agua, Bombas Contra Incendio, Servicio Normal
y Servicio Emergencia.
El capitulo 3 presenta las bases técnicas de diseño, dentro de las que tenemos:
Calculo de circuitos derivados, calculo de circuitos alimentadores y secundarios,
características de los equipos, en si todo el fundamento de cálculo del proyecto así
como las especificaciones que éste requerirá para un correcto funcionamiento.
En el 4 capitulo se describe un estudio económico, para la determinación del
costo de ingeniería, tipo de herramienta y equipos que se requieren para la
realización del proyecto eléctrico, así como el tipo de personal que se requiere para
satisfacer el desarrollo del proyecto.
Por último se establecen las conclusiones del desarrollo del proyecto y las
recomendaciones.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
5
Los planos que intervienen en una instalación son: Instalación Eléctrica de
alumbrado (IEA), muestra la disposición de los luminarios, características de los
luminarios y cableado de toda la instalación de alumbrado;
Instalación eléctrica de contactos (IEC), en estos planos se concentra la
ubicación, cableado, canalización de los contactos ya sean normales o regulados;
Instalación eléctrica de fuerza (IEF), en estos planos se concentra toda la
información de equipos como motores, bombas de agua, ventiladores, torres de
enfriamiento, en si todo lo que contenga carga que no sean alumbrado y contactos;
Instalación eléctrica de Alimentadores generales (IEAG), aquí se concentrara la
información y trayectorias que tendrán los alimentadores de tableros y equipos en
cada área del edificio;
Instalación eléctrica del sistema de pararrayos (IESP): Aquí se muestra el
sistema de pararrayos, especificaciones generales de materiales usados, distancias
entre puntas de pararrayos, conductores de bajada, etc.;
Instalación eléctrica del sistema de tierras (IEST), concentra la información del
diseño de la malla o mallas de tierras necesarios para la instalación, en este planos se
muestran los tipos de conexiones (soldables, mecánicos), numero de varillas
necesarias para el sistema de tierras, entre otros.
Los planos que concentran la mayor parte de esta información y la cual se
considera de mayor importancia son los planos de diagrama unifilar y los planos de
subestación eléctrica, estos planos concentran todo el esqueleto de la instalación y
los cuales se muestran en los planos instalación eléctrica de diagrama unifilar
(IEDU), IEDU-01, IEDU-02, IEDU-03. IEDU-04, IEDU-05, Subestación eléctrica
(SE), SE-01 y SE-02 y los cuales se detallan a continuación.
El diagrama unifilar concentra en forma resumida toda la instalación que
concentra una instalación eléctrica, en este diagrama se muestran:
La acometida.- Concentra información de la compañía suministradora, tensión
de suministro, tipo de acometida (subterránea o aérea).
Transformadores.- Reúne toda la información de estos equipos como son: tipo
de enfriamiento, impedancia, tensión primaria y secundaria, tipo de conexión,
capacidad del transformador.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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Alimentadores.- Aquí se muestra el tipo de conductor a usar, tamaño del
conductor, longitud, número de fases, neutro, conductor de puesta a tierra,
canalización y caída de tensión.
Tableros y equipos.- Se deben mostrar el tipo de tablero a usar (auto soportado,
de distribución, de alumbrado, de contactos, de fuerza), debe contener la carga
instalada, la carga demandada, capacidad interruptiva, tensión de operación,
ubicación.
Subestación.- En este punto se indica el tipo a utilizar, el arreglo que se requiere,
y sus componentes como son: apartarrayos, fusibles, interruptores bajo carga,
cuchillas seccionadoras, circuitos derivados en media tensión, cámaras de arqueo.
En esta parte se debe mostrar los arreglos de equipos que va a tener la
subestación, se deben indicar los espacios de trabajo, los tipos de gabinetes a usar,
descripción de cada uno de los componentes que integran la subestación eléctrica,
además se debe indicar en estos planos:
Vista de planta.- Se deben mostrar el arreglo de los equipos, dimensiones de
cada uno de ellos, espacios de trabajo.
Elevación.- Muestra las alturas de los equipos, las dimensiones de los equipos,
la altura del local y se muestra esquemáticamente la disposición de equipos.
Planos de detalle.-Debe indicarse los criterios que se toman para el diseño de
instalación, como son, dimensiones de registros de media tensión, arreglo de ductos,
colocación de cables en charola, soportes, subidas y bajadas de conductores, etc.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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1.1 Ley de servicio público de energía eléctrica
Esta ley tiene por objeto el dar a conocer la forma en la cual se puede gozar de
la prestación del servicio de energía eléctrica. También establece que corresponde
exclusivamente a la nación, generar, conducir, transformar, distribuir y abastecer de
energía eléctrica que tenga por objeto la prestación de este servicio. Este servicio
estará a cargo de la Comisión Federal de Electricidad, la cual será la encargada de la
planeación del sistema eléctrico, de la generación, la conducción, transformación,
distribución y venta de la energía eléctrica, además de realizar todas las obras,
instalaciones y trabajos que sean necesarios para la planeación, ejecución, operación
y mantenimiento del sistema eléctrico nacional.
En lo que corresponde a la prestación del servicio eléctrico, la Comisión Federal
de Electricidad será la única que podrá suministrar la energía eléctrica a todo aquel
que la solicite, salvo que exista impedimento técnico o razones económicas para
hacerlo, pudiendo suspender el servicio cuando las instalaciones no cumplan con las
normas reglamentarias, por alteración de equipos de medición, por no haber
celebrado contrato, o cuando se conecten sin previa autorización.
Para los efectos de aplicación de esta ley es lo que confiere al suministro de
energía eléctrica en los proyectos o ampliaciones, se debe tomar en cuenta el artículo
28 de esta ley la cual dice:
“Corresponde al solicitante del servicio, realizar a su costa y bajo su
responsabilidad, las obras e instalaciones destinadas al uso de la energía eléctrica,
mismas que deberán satisfacer los requisitos técnicos y de seguridad que fijen las
Normas Oficiales Mexicanas”. Y en forma similar: “cuando se trate de instalaciones
eléctricas para servicios en alta tensión y de suministros en lugares de concentración
pública, se requerirá que una unidad de verificación aprobada por la Secretaría de
Energía, Minas e Industria paraestatal, certifique, en los formatos que para tal efecto
expida ésta, que la instalación en cuestión cumple con las Normas Oficiales
Mexicanas aplicables a dichas instalaciones. La comisión Federal de Electricidad
sólo suministrará energía eléctrica previa la comprobación de que las instalaciones a
que se refiere este párrafo han sido certificadas en los términos establecidos en este
artículo”.
Para el caso de que un usuario necesite autoabastecimiento, cogeneración,
producción independiente, pequeña producción, importación y exportación de
energía eléctrica, esta será solo para la satisfacción de necesidades propias y para lo
cual deberá de solicitar un permiso a la Comisión Federal de Electricidad, en caso de
tener excedentes, estos solo podrán ser puestos a disposición de la Comisión.
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1.2 Ley Federal sobre Metrología y Normalización.
El objetivo de esta ley es la regulación de los sistemas de medida, la creación de
normas que cumplan con las seguridad de las personas, en lo cual se destaca: la de
establecer un sistema general de medida, los requisitos de fabricación, importación,
exportación, venta, reparación, verificación y uso de instrumentos de medición,
patrones de medida, fomentación de transparencia y eficiencia en la elaboración y
observancia de normas oficiales mexicana y normas mexicanas, la de establecer un
procedimiento uniforme para la elaboración de normas oficiales mexicanas, la de
promoción de la concurrencia en los sectores públicos, privados, científicos y de
consumidores en la elaboración y observancia de normas, la de coordinación de las
actividades de normalización, certificación, verificación y laboratorios de prueba de
las dependencias de la administración pública federal y la de establecer el sistema
nacional de acreditamiento de organismos de normalización y certificación,
unidades de verificación y de laboratorios de prueba y calibración, y en general
divulgar las acciones de normalización y demás actividades relacionadas con la
materia.
Para nuestro interés, esta ley deberá de corresponder a las dependencia de
acuerdo a su ámbito de competencia, la de contribuir e integrar el programa nacional
de normalización, la expedición de normas oficiales mexicanas, la certificación,
verificación e inspección de los productos, procesos, métodos, instalaciones,
servicios o actividades que cumplan con las normas oficiales mexicanas, las cuales
tendrán como finalidad la de establecer las características y/o especificaciones de:
“los productos y procesos cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad
de las personas o dañar la salud humana, animal, vegetal, el medio ambiente general
y laboral, o para la preservación de recursos naturales; los productos utilizados como
materias primas o partes o materiales para la fabricación o ensamble de productos
finales sujetos al cumplimiento de normas oficiales mexicanas, siempre que para
cumplir las especificaciones de éstos sean indispensables las de dichas materias
primas, partes o materiales.
Los servicios cuando éstos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las
personas o dañar la salud humana, animal, vegetal o el medio ambiente general y
laboral o cuando se trate de la prestación de servicios de forma generalizada para el
consumidor; lo relacionadas con los instrumentos para medir, los patrones de
medida y sus métodos de medición, verificación, calibración y trazabilidad; los
procedimientos de envase y embalaje de los productos que puedan constituir un
riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud de las mismas o el medio
ambiente; las condiciones de salud, seguridad e higiene que deberán observarse en
los centros de trabajo y otros centros públicos de reunión; la nomenclatura,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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expresiones, abreviaturas, símbolos, diagramas o dibujos que deberán emplearse en
el lenguaje técnico industrial, comercial, de servicios o de comunicación; la
descripción de emblemas, símbolos y contraseñas para fines de esta Ley.
Las características y/o especificaciones, criterios y procedimientos que permitan
proteger y promover el mejoramiento del medio ambiente y los ecosistemas, así
como la preservación de los recursos naturales; los criterios y procedimientos que
permitan proteger y promover la salud de las personas, animales o vegetales; la
determinación de la información comercial, sanitaria, ecológica, de calidad,
seguridad e higiene y requisitos que deben cumplir las etiquetas, envases, embalaje y
la publicidad de los productos y servicios para dar información al consumidor o
usuario; los que deben reunir los equipos, materiales, dispositivos e instalaciones
industriales, comerciales, de servicios y domésticas para fines sanitarios, acuícola,
agrícolas, pecuarios, ecológicos, de comunicaciones, de seguridad o de calidad y
particularmente cuando sean peligrosos; los apoyos a las denominaciones de origen
para productos del país; los que deban reunir los aparatos, redes y sistemas de
comunicación, así como vehículos de transporte, equipos y servicios conexos para
proteger las vías generales de comunicación y la seguridad de sus usuarios; los
criterios y procedimientos para el manejo, transporte y confinamiento de materiales
y residuos industriales peligrosos y de las sustancias radioactivas.”
Para la observación de las normas, todos los productos, procesos, métodos,
instalaciones, servicios, o actividades deberán cumplir con las normas oficiales
mexicanas, para los productos de importación también deberán cumplir las
especificaciones de las normas mexicanas, en caso de no existir norma oficial
mexicana, las dependencias de competentes podrán requerir que los productos o
servicios a importarse ostenten las especificaciones internacionales con que
cumplen, las del país de origen o a falta de estas las del fabricante.
Para la evaluación de la conformidad, las dependencias competentes deberán de
establecer, los procedimientos para la evaluación de la conformidad cuando para
fines oficiales requieran comprobar el cumplimiento de las norma oficiales
mexicanas, lo que hará según el nivel de riesgo o de protección necesarios para
salvaguardad la vida humana, animal, vegetal, medio ambiente, etc. Los
procedimientos que impliquen trámites que sean adicionales se deberán de publicar
en el diario oficial de la federación antes de su publicación definitiva, salvo que los
mismos estén contenidos en la norma oficial mexicana correspondiente.
En esta norma también establecen las personas físicas o morales que fungen
como unidades de verificación las cuales realizaran los actos de acreditación, en
donde estas podrán a petición de parte interesada, verificar el cumplimiento de
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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normas oficiales mexicanas, solamente en aquellos campos o actividades para las
que hubieren sido aprobadas por las dependencias competentes. Los dictámenes de
las unidades de verificación serán reconocidos por las dependencias competentes,
así como por los organismos de certificación y en base a ellos podrán actuar en los
términos de esta Ley y conforme a sus respectivas atribuciones. Las dependencias
podrán solicitar el auxilio de las unidades de verificación para la evaluación de la
conformidad con respecto de normas oficiales mexicanas, en cuyo caso se sujetarán
a las formalidades y requisitos establecidos en esta Ley.
El resultado de las operaciones que realicen las unidades de verificación se hará
constar en un acta que será firmada, bajo su responsabilidad, por el acreditado en el
caso de la personas físicas y por el propietario del establecimiento o por el
presidente del consejo de administración, administrador único o director general de
la propia unidad de verificación reconocidos por las dependencias, y tendrá validez
una vez que haya sido reconocido por la dependencia conforme a las funciones que
hayan sido específicamente autorizadas a la misma.
1.3 Ley de Protección Civil para el Distrito Federal.
Esta ley tiene por objeto establecer las normas y los principios básicos,
conforme a los cuales se llevara a cabo las acciones de protección civil, en el distrito
federal, la bases para la prevención y mitigación ante las amenazas de riesgo
geológico, fisicoquímico, sanitario, hidrometerologico y socio-organizativo, además
los mecanismos para implementar las acciones de mitigación, auxilio y
restablecimiento para la salvaguarda de las personas, sus bienes, el entorno y el
funcionamiento de los servicios vitales y sistemas estratégicos, en los casos de
emergencia, siniestro o desastre.
Lleva a promover acciones que conlleven a la participación de los sistemas de
protección civil, con la ayuda de la elaboración de programas y estrategias que
transfieran a acciones de particulares a contribuir y a alcanzar los objetivos
establecidos por dichos programas.
Para la formulación y la conducción de las políticas de protección civil, así
como para emitir las normas técnicas que prevé esta ley se tomaran en cuenta lo
siguiente: los criterios de protección civil se consideran en el ejercicio de la
atribuciones de la autoridad conferida en los ordenamientos jurídicos para orientar,
regular, promover, restringir, prohibir, sancionar y en general inducir las acciones de
los particulares en materia de protección civil. Las funciones que realicen las
dependencias, unidades administrativas, órganos desconcentrados y entidades
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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paraestatales del distrito federal, deben de incluir criterios de protección civil,
contemplando la constante mitigación/prevención, riesgo/vulnerabilidad.
Se debe de tomar medidas preventivas, desde el diseño, construcción,
operación, mantenimiento de los sistemas estratégicos y de los servicios vitales, los
cuales serán fundamentales para la protección y salvaguarda de las personas, además
se debe de participar en medidas preventivas y simulacros con el fin de mitigar y
estar preparados para los posibles desastres futuros.
El programa de protección civil debe ser congruente con el programa nacional
de protección civil, para estos programas se deberán de considerar lo siguientes
aspectos: los factores particulares del tipo de riesgo, la naturaleza y dinámica del
desarrollo urbano y económico, los recursos de la ciudad y la cultura de protección
civil, además los aspectos de organización y temporalidad, en al menos las
siguientes acciones: medidas de prevención por tipo de riesgo, las actividades de
prevención en sistemas vitales, como son: abasto, agua potable, alcantarillado,
comunicaciones, desarrollo urbano, energéticos, electricidad, salud, seguridad
pública y transporte.
La definición de proyectos de investigación y desarrollo destinados a
profundizarlas causas y los fenómenos destructivos, así como establecer
procedimientos de prevención.
Los propietarios o poseedores de inmuebles destinados a vivienda plurifamiliar
y conjuntos habitacionales están obligados a implantar un programa interno de
protección civil.
Los administradores, gerentes o propietarios de inmuebles que de acuerdo a su
naturaleza representen riesgo en los términos de las disposiciones aplicables,
también estarán obligados a programa interno de protección civil.
Se debe de estar conscientes que para la protección civil se debe de tomar en
cuenta todos los factores de riesgo que se puedan presentar por causas fortuitas para
el desarrollo de nuestros proyectos, pues de ello dependerá que se pueda otorgar
seguridad y salvaguardar a las personas que laboren en los centros de trabajo, como
lo marca esta ley, y lo cual implicaría el diseñar de forma adecuada las posibles
áreas por las cuales las personas puedan salir sin obstrucciones y de forma segura al
presentarse cualquier incidente.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
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1.4 Norma Oficial Mexicana NOM-113-SEMARNAT-1998.
En esta norma oficial mexicana, tiene por objeto de establecer las
especificaciones de protección ambiental para la planeación, diseño, construcción,
operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas de potencia o de distribución
que se pretendan ubicar en áreas urbanas, suburbanas, rurales, agropecuarias,
industriales, de equipamiento urbano o de servicios y turísticas.
Que generalmente establece que la realización de obras o actividades que
puedan causar desequilibrio ecológico o rebasar los límites y condiciones
establecidos en las disposiciones aplicables para proteger el ambiente y preservar y
restaurar los ecosistemas, requiere la autorización de la secretaria de medio
ambiente, recursos naturales y pesca en materia de impacto ambiental.
Las disposiciones de la presente Norma Oficial Mexicana, no son aplicables en
aquellos proyectos de subestaciones eléctricas que se pretendan ubicar en zonas
donde existan bosques, terrenos forestales, selvas, desiertos, sistemas ribereños,
costeros y lagunares donde sus características ecológicas naturales y biodiversidad
no hayan sido alteradas.
Los responsables del cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana deberán
notificar a la Secretaria de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, por
conducto del Instituto Nacional de Ecología deberá de presentar con un mínimo de
cinco días hábiles de anticipación al inicio de dichas actividades un formato con el
contenido de la ejecución de los proyectos para la planeación, diseño construcción,
operación y mantenimiento de subestaciones eléctricas de potencia o distribución.
El cual contendrá los siguientes puntos:
Nombre del responsable de la obra.
Nombre del proyecto.
Ubicación geográfica del proyecto.
Colindancias del predio donde se pretende instalar el proyecto y usos de
suelo.
Características técnicas del proyecto.
Programa de calendarizado de obras del proyecto.
Anexo fotográfico del sitio en donde se ubicara la subestación.
Al término de la ejecución de las obras de proyecto, se deberá notificar dentro
de los quince días hábiles siguientes a su conclusión, en el formato anexo a esta
norma que contiene los siguientes puntos:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
13
Nombre del responsable de la obra.
Nombre del proyecto.
Ubicación geográfica del proyecto.
Fecha en que se presento el aviso de inicio de actividades (anexar copia de
acuse).
Fecha de finalización de las obras del proyecto.
Anexo fotográfico donde se aprecie el estado final de la obras del proyecto.
Planeación y diseño de subestaciones eléctricas
El responsable deberá cumplir con todas y cada una de las especificaciones de
protección ambiental.
La subestación eléctrica se deberá ubicar en zonas cuyo uso de suelo sea urbano,
suburbano, rural, agropecuario, industrial de equipamiento urbano o de servicios y
turística conforme a los planes y programas de desarrollo urbano, aplicables en las
zonas de interés.
La subestación eléctrica deberá de ubicarse en sitios donde no existan cuerpos
de agua superficiales que pudieran ser afectados.
Para la ubicación de la subestación de ser posible elegir sitios con pendientes
poco pronunciadas, con el objeto de conservar los patrones naturales de
escurrimiento y evitar la generación de polvos y partículas. Así como seleccionar u
área libre con poca vegetación arbórea con objeto de reducir al mínimo el derribo de
arbolado.
Queda prohibida la apertura de nuevos caminos de acceso de más de 500 metros
de longitud, en el caso excepcional de que sea imprescindible la apertura de un
camino para el acceso a la subestación, deberá ser de dimensiones menores a la
señalada.
Las dimensiones del predio de la subestación eléctrica serán las mínimas
requeridas para la instalación de los equipos y las futuras ampliaciones proyectadas.
Las especificaciones para la preparación del sitio y durante la construcción
Se deberá de evitar la instalación de campamentos en el predio de la subestación
eléctrica y en zonas aledañas. En caso de que se justifique la instalación de un
campamento en el citado predio, debe cumplir con la normatividad ambiental.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
14
No se deberá de realizar quemas de maleza durante las actividades de desmonte
ni utilizar productos químicos que afecten el brote de la vegetación. Se debe contar
con letrinas móviles para el uso obligatorio de los trabajadores que elaboren en las
obras.
Se deberá dejar libre la distancia de seguridad eléctrica entre la barda perimetral
y las partes energizadas, para garantizar la seguridad de las personas que transitan
externamente a la subestación. Esta distancia varía en función de las distintas
tensiones normalizadas de la siguiente forma:
Tabla 1.1. Distancia de seguridad eléctrica entre la barda perimetral y las partes energizadas
Tensión (KV) Distancia en metros (m)
400 7
230 y 161 6
138,115 y 69 4
Menor a 69 2
Los residuos sólidos generados durante la construcción del proyecto, se deberán
disponer de acuerdo a su naturaleza.
Especificaciones para la etapa de operación y mantenimiento
No se debe usar líquidos aislantes dieléctricos catalogados como sustancias
peligrosas; Se permite el uso de gas (SF6), cuyo manejo se deberá realizar de
acuerdo a lo establecido por las especificaciones del distribuidor de este dieléctrico
para cada tipo de subestación.
Cada transformador deberá contar con sistema de captación de derrames de
aceite dieléctrico. Dicho sistema considerara en una fosa contenedora, trinchera o
charola de concreto armado, el cual deberá conducir el aceite hasta una fosa
contenedora con una capacidad igual al 100% del transformador mas grande.
Especificaciones para el abandono del sitio.
Se deberá desmantelar la infraestructura establecida cuando las instalaciones
rebasen su vida útil y no existan posibilidades de renovarlas.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
15
1.5 Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005.
En este apartado solo se describirá en forma breve lo que a grandes rasgos pide
cumplir la NOM-001-SEDE-2005, su objetivo y campo de aplicación, para efectos
de aplicación de los artículos se describirán de acuerdo al desarrollo del proyecto,
tales serán los casos de: circuitos alimentadores, circuitos derivados, sistema de
tierras, protección contra sobrecorriente, alambrado, canalizaciones, etc.
La norma NOM-001-SEDE-2005, referente a las “Instalaciones Eléctricas
(Utilización)”, es el requerimiento mínimo con que debe de cumplir cualquier
instalación eléctrica que se encuentre bajo el alcance de la misma, mas no así un
manual que debe de seguirse para el diseño de nuestras instalaciones de personas no
calificadas, y tiene como objetivo principal “establecer las especificaciones y
lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a
la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de
seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:
- Los choques eléctricos,
- Los efectos térmicos,
- Sobrecorrientes,
- Las corrientes de falla y
- Sobretensiones.
El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso
de la energía eléctrica en forma segura.”
El alcance que tiene esta norma es aquella destinada a la utilización de la
energía eléctrica en:
a) Propiedades industriales, comerciales, residenciales y de vivienda,
institucionales, cualquiera que sea su uso, públicas y privadas, y en
cualquiera de los niveles de tensiones eléctricas de operación, incluyendo las
utilizadas para el equipo eléctrico conectado por los usuarios. Instalaciones
en edificios utilizados por las empresas suministradoras, tales como edificios
de oficinas, almacenes, estacionamientos, talleres mecánicos y edificios para
fines de recreación.
b) Casas móviles, vehículos de recreo, construcciones flotantes, ferias, circos y
exposiciones, estacionamientos, talleres de servicio automotor, estaciones de
servicio, lugares de reunión, teatros, salas y estudios de cinematografía,
hangares de aviación, clínicas y hospitales, construcciones agrícolas, marinas
y muelles, entre otros.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
16
c) Sistemas de emergencia o reserva propiedad de los usuarios.
d) Subestaciones, líneas aéreas de energía eléctrica y de comunicaciones e
instalaciones subterráneas.
e) Centrales eléctricas para Cogeneración o Autoabastecimiento.
f) Cualesquiera otras instalaciones que tengan por finalidad el uso de la energía
eléctrica, excepto lo indicado en lo que NO aplica en la NOM-001-SEDE-
2005.
Esta NOM-001-SEDE-2005 cubre:
a) Circuitos alimentados con una tensión nominal hasta 600 V de corriente
alterna o 1 500 V de corriente continua, y algunas aplicaciones especificadas
arriba de 600 V de corriente alterna o 1 500V de corriente continua.
Para corriente alterna, la frecuencia tomada en cuenta en esta norma es 60
Hz. Sin embargo no se excluye el uso de otras frecuencias para aplicaciones
especiales;
b) Circuitos, que no sean los circuitos internos de aparatos, operando a una
tensión superior a 600 V y que se derivan de una instalación con una tensión
que no exceda de 600 V c.a., por ejemplo: los circuitos de lámparas a
descarga, precipitadores electrostáticos;
c) Todas las instalaciones del usuario situadas fuera de edificios;
d) Alambrado fijo para telecomunicaciones, señalización, control y similares
(excluyendo el alambrado interno de aparatos);
e) Las ampliaciones o modificaciones a las instalaciones, así como a las partes
de instalaciones existentes afectadas por estas ampliaciones o modificaciones.
Debido a que las instalaciones eléctricas deben de cumplir con los lineamientos
de seguridad, la NOM-001-SEDE pide el siguiente procedimiento de evaluación de
conformidad:
Principios fundamentales
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
17
Protección para la seguridad
Generalidades
Los requisitos establecidos en este capítulo tienen el propósito de garantizar la
seguridad de las personas, animales y los bienes contra los riesgos que puedan
resultar de la utilización de las instalaciones eléctricas.
En las instalaciones eléctricas, existen dos tipos de riesgos mayores:
- las corrientes de choque;
- Las temperaturas excesivas capaces de provocar quemaduras, incendios u
otros efectos peligrosos.
Protección contra los choques eléctricos
- Protección contra los contactos directos
Las personas y los animales deben protegerse contra los riesgos que puedan
resultar por el contacto con las partes vivas de la instalación.
Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:
- Previniendo que una corriente pueda pasar a través del cuerpo de una persona
o de un animal;
- Limitando la corriente que pueda pasar a través del cuerpo a un valor inferior
al de la corriente de choque.
Protección contra contactos indirectos
Las personas y los animales deben protegerse contra riesgos que puedan resultar
por el contacto indirecto con las partes conductoras expuestas en caso de falla.
Esta protección puede obtenerse por uno de los métodos siguientes:
- Previniendo que una corriente de falla pase a través del cuerpo de una
persona o de un animal;
- Limitando la corriente de falla que pueda pasar a través del cuerpo a un valor
inferior al de la corriente de choque.
- Efectuando la desconexión automática de la alimentación en determinado
tiempo, evitando que después de que ocurra una falla que pueda causar que
una corriente, fluya a través de un cuerpo en contacto con partes conductoras
expuestas, cuando el valor de dicha corriente es igual o mayor que la
corriente de choque.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
18
En relación con la protección contra los contactos indirectos, la aplicación del
método de conexión de puesta a tierra, constituye un principio fundamental de
seguridad.
Protección contra los efectos térmicos
La instalación eléctrica debe realizarse de tal forma que no exista ningún riesgo
de ignición de materiales inflamables debido a las altas temperaturas o a los arcos
eléctricos. Además, durante la operación normal del equipo eléctrico, no debe haber
riesgo de que las personas o animales sufran quemaduras.
Protección contra sobrecorrientes
Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra
daños debidos a temperaturas excesivas o esfuerzos electromecánicos ocasionados
por cualquier sobrecorriente que pueda ocurrir en los conductores vivos.
Esta protección puede obtenerse, por uno de los métodos siguientes:
- La desconexión automática antes de que la sobrecorriente alcance un valor
peligroso considerando su duración;
- Limitando la máxima sobrecorriente a un valor seguro considerando su
duración.
Protección contra las corrientes de falla
Los conductores que no sean los conductores vivos, y las otras partes diseñadas
para conducir una corriente de falla, deben poder conducir estas corrientes sin
alcanzar una temperatura superior a la máxima permisible para los conductores.
1) Debe darse atención particular a las corrientes de falla a tierra y a las
corrientes de fuga.
2) Para los conductores vivos, debe asegurarse su protección contra
sobrecorrientes causadas por fallas.
Protección contra sobretensiones
Las personas y los animales deben protegerse contra lesiones y los bienes contra
daños que sean consecuencia de una tensión excesiva motivada por fenómenos
atmosféricos, electricidad estática, fallas en la operación de los equipos de
interrupción o bien por fallas entre partes vivas de circuitos alimentados a tensiones
diferentes.
Planeación de las instalaciones eléctricas
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
19
Generalidades
Para la planeación, deben tomarse en cuenta los siguientes factores para
proporcionar:
- Protección de las personas, animales y los bienes;
- Funcionamiento satisfactorio de la instalación eléctrica acorde a la utilización
prevista.
Características de la alimentación o alimentaciones disponibles
- Naturaleza de la corriente: corriente alterna o corriente directa
- Naturaleza y número de conductores:
a) Para corriente alterna: Conductor(es) vivos; conductor neutro o puesto a
tierra; conductor de puesta a tierra;
b) Para corriente directa: Conductores equivalentes a los indicados
anteriormente.
- Valores nominales y tolerancias: tensiones y tolerancias; frecuencia y
tolerancias; corriente máxima admisible; corriente probable de cortocircuito.
- Medidas de protección inherentes en la alimentación; como por ejemplo:
conductor neutro puesto a tierra, o conductor de puesta a tierra del punto
medio o en el vértice de una fase (en un sistema delta abierto o cerrado).
- Requisitos particulares de la alimentación de energía eléctrica, tales como:
demanda, capacidad instalada, factor de demanda y tensión de alimentación.
Naturaleza de la demanda
El número y tipo de los circuitos alimentadores y derivados necesarios para
iluminación, calefacción, fuerza motriz, control, señalización, telecomunicaciones,
etc., se definen por:
- Puntos de consumo de la demanda de energía eléctrica;
- Cargas probables en los diferentes circuitos;
- Variación diaria y anual de la demanda;
- Condiciones especiales;
- Requisitos para las instalaciones de control, de señalización, de
telecomunicaciones, etc.
Alimentación de emergencia o de reserva
- Fuente de alimentación (naturaleza, características).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
20
- Circuitos alimentados por la fuente de emergencia.
- Circuitos alimentados por la fuente de reserva.
Condiciones ambientales
Deben considerarse las condiciones generales, y la clasificación de las
condiciones ambientales en las instalaciones eléctricas.
Área de la sección transversal de los conductores
El área de la sección transversal de los conductores debe determinarse en función:
a) De su temperatura máxima admisible;
b) De la caída de tensión admisible;
c) De los esfuerzos electromecánicos que puedan ocurrir en caso de un
cortocircuito;
d) A otros esfuerzos mecánicos a los que puedan someterse los conductores;
e) El valor máximo de la impedancia con respecto al funcionamiento de la
protección contra el cortocircuito.
Los puntos enumerados anteriormente, conciernen en primer lugar, a la
seguridad de las instalaciones eléctricas. Las áreas de sección transversal mayores
que las requeridas para la seguridad pueden preferirse por operación económica.
Tipo de alambrado y métodos de instalación
La selección del tipo de alambrado y los métodos de instalación dependen de:
- La naturaleza del lugar;
- La naturaleza de las paredes u otras partes de los edificios que soportan el
alambrado;
- La accesibilidad del alambrado a las personas y animales domésticos;
- La tensión eléctrica;
- Los esfuerzos electromecánicos que ocurren durante un cortocircuito;
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
21
- Otros esfuerzos a los cuales puedan exponerse los alambrados durante la
realización de las instalaciones eléctricas o en servicio.
Dispositivos de protección
Las características de los equipos de protección, deben determinarse con
respecto a su función, la cual puede ser por ejemplo, la protección contra los efectos
de:
- Sobrecorrientes (sobrecargas, cortocircuito);
- Corriente de falla a tierra;
- Sobretensiones;
- Bajas tensiones y ausencia de tensión.
Los equipos de protección deben operar a los valores de corriente, tensión y
tiempo los cuales se adaptan a las características de los circuitos y a los peligros
posibles.
Control de emergencia
Si es necesario, en caso de peligro, la interrupción inmediata de la tensión de
alimentación de las fuentes de energía, debe instalarse un dispositivo de interrupción
de manera tal que sea fácilmente reconocible y rápidamente operable.
Dispositivos de desconexión
Deben proveerse dispositivos de desconexión para permitir desconectar de la
instalación eléctrica, los circuitos o los aparatos individuales con el fin de permitir el
mantenimiento, la comprobación, localización de fallas y reparaciones.
Prevención de las influencias mutuas
La instalación eléctrica debe estar dispuesta de tal forma que no haya influencia
mutua perjudicial entre la instalación eléctrica y las instalaciones no eléctricas del
edificio.
Accesibilidad de los equipos eléctricos
Los equipos eléctricos deben estar dispuestos para permitir tanto como sea
necesario:
- Espacio suficiente para realizar la instalación inicial y el posterior reemplazo
del equipo eléctrico;
- Accesibilidad para la operación, pruebas, inspección, mantenimiento y
reparación.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
22
Proyecto eléctrico
Las instalaciones destinadas para la utilización de la energía eléctrica,
contempladas en esta norma, deben contar con un proyecto (planos y memorias
técnico-descriptivas)
Selección del equipo eléctrico
Generalidades
Todo equipo eléctrico utilizado en las instalaciones eléctricas debe cumplir con
lo establecido en la Sección 110-2 de esta norma.
Características
Cada equipo eléctrico seleccionado debe corresponder a las condiciones y
características previstas para la instalación eléctrica; éstas deben en particular
cumplir con los requisitos siguientes, cumpliendo con la Norma Oficial Mexicana
NOM-008-SCFI-2002:
- Tensión.- Los equipos eléctricos deben ser adecuados para el valor máximo
de la tensión al cual van a operar (valor eficaz en corriente alterna), así como
también a las sobretensiones que pudieran ocurrir.
- Corriente eléctrica.- Todos los equipos eléctricos deben seleccionarse
considerando el valor máximo de la intensidad de corriente (valor eficaz en
corriente alterna), que conducen en servicio normal, y considerando la
corriente que pueda conducir en condiciones anormales, y el periodo (por
ejemplo, tiempo de operación de los dispositivos de protección, si existen)
durante el cual puede esperarse que fluya esta corriente.
- Frecuencia.- Si la frecuencia tiene una influencia sobre las características de
los equipos eléctricos, la frecuencia nominal de los equipos debe
corresponder a la frecuencia susceptible de producirse en el circuito.
- Potencia.- Todos los equipos eléctricos, seleccionados sobre la base de sus
características de potencia, deben adecuarse para el servicio requerido del
equipo, tomando en cuenta el factor de carga y las condiciones normales de
servicio.
Condiciones de instalación
Todos los equipos eléctricos deben seleccionarse para poder soportar con
seguridad los esfuerzos y las condiciones ambientales característicos del lugar en
donde se van a instalar, y a las que puedan someterse.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
23
Prevención de los efectos nocivos
Todos los equipos eléctricos habrán de seleccionarse de manera que causen los
menores efectos nocivos a otros equipos y a la alimentación durante el servicio
normal, incluyendo las operaciones de interrupción.
En este contexto, los factores que pueden tener una influencia son:
- El factor de potencia;
- Corrientes inducidas;
- Cargas asimétricas;
- Distorsión armónica.
Construcción y prueba inicial de las instalaciones eléctricas
Construcción
- Son esenciales para la construcción de las instalaciones eléctricas una
mano de obra efectuada por personal calificado y la utilización de
materiales aprobados.
- Las características del equipo eléctrico, una vez seleccionadas, no deben
modificarse o reducirse durante el proceso de instalación.
- Los conductores deben identificarse de acuerdo con las Secciones aplicables
de esta norma.
- Las conexiones entre conductores y otros equipos eléctricos, debe realizarse
de tal manera que los contactos sean seguros y duraderos, de acuerdo con las
“Especificaciones”.
- Los equipos eléctricos deben instalarse de tal forma que no se afecten las
condiciones de diseño de dichos equipos.
- Los equipos eléctricos susceptibles de provocar altas temperaturas o arcos
eléctricos, deben colocarse o protegerse para eliminar cualquier riesgo de
ignición de materiales inflamables. Cuando la temperatura de cualquier parte
expuesta del equipo eléctrico es susceptible de provocar lesiones a las
personas, estas partes deben colocarse o protegerse para prevenir cualquier
contacto accidental.
Prueba Inicial
Las instalaciones eléctricas deben probarse e inspeccionarse antes de ponerse en
servicio y después de cualquier modificación importante, para comprobar la
adecuada ejecución de los trabajos de acuerdo con esta norma.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
24
Especificaciones
Las especificaciones técnicas con que deben cumplir las instalaciones eléctricas
objeto de esta Norma Oficial Mexicana son las establecidas en el Título 4
“Especificaciones” de esta NOM-001-SEDE-2005, el desarrollo de estos capítulos y
artículos se describirán a lo largo del proyecto, dependiendo a cada caso en que
aplique la anterior.
1.6 Norma Oficial Mexicana NOM-007-ENER-2004.
Esta norma referente a la “Eficiencia energética para sistemas de alumbrado en
edificios no residenciales”, su finalidad es la de establecer los niveles de eficiencia
energética en términos de densidad de potencia eléctrica (DPEA), esto con el fin de
disminuir el consumo de energía eléctrica y para contribuir la conservación de los
recursos energéticos y mantener así la ecología de la nación. Esta norma la deben de
cumplir todos los sistemas de alumbrado para los edificios no residenciales ya sean
nuevos, ampliaciones y modificaciones. Además en esta norma se establecen los
métodos de cálculo para determinar la DPEA (densidad de potencia eléctrica) de los
sistemas de alumbrado con el fin de cumplir con dicha norma.
Los campos de aplicación que se ven afectados por esta norma son aquellos
sistemas de alumbrado interior y exterior para usos generales de los edificios nuevos
no residenciales, ampliaciones y modificaciones, los cuales tengan una carga
conectada mayor o igual a 3 KW, estos edificios quedan comprendidos dentro de los
siguientes tipos:
a) Edificios para oficinas (Oficinas).
Oficinas.
b) Edificios para escuelas y demás centros docentes (Escuelas).
Escuelas o instituciones educativas.
Bibliotecas.
c) Edificios para establecimientos comerciales (comercios).
Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades.
d) Edificios para Hospitales y Clínicas.
Hospitales, Sanatorios y Clínicas.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
25
e) Edificios para Hoteles.
Hoteles.
Moteles.
f) Edificios para restaurantes.
Restaurantes.
Cafeterías y venta de comida rápida.
Bares.
g) Bodegas.
Bodegas y áreas de almacenamiento.
h) Edificio para recreación y cultura.
Salas de cine.
Teatros.
Centros de convenciones.
Gimnasio y centros deportivos.
Museos.
Templos.
i) Talleres de servicio.
Talleres de servicio para automóviles.
Talleres.
j) Edificio para carga y pasaje.
Centrales y terminales de transporte de carga.
Centrales y terminales de transportes de pasajeros, aéreos y terrestres.
Para ampliaciones o modificaciones de edificios ya existentes, esta norma
quedara restringida solo a los sistemas de alumbrado de la ampliación o
modificación y no así para las aéreas construidas con anterioridad.
No se consideran dentro del alcance de esta Norma Oficial Mexicana:
Centros de baile, discotecas y centros de recreación con efectos especiales de
alumbrado.
Interiores de cámaras frigoríficas.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
26
Estudios de grabación cinematográficos y similares.
Áreas que se acondicionan temporalmente donde se adicionan equipos de
alumbrado para exhibiciones, exposiciones, convenciones o se montan
espectáculos.
Tiendas y áreas de tiendas destinadas a la venta de equipos de alumbrado.
Instalaciones destinadas a la demostración de principios luminotécnicos.
Áreas de atención especializada en hospitales y clínicas.
Edificaciones nuevas, ampliaciones o modificaciones que se localicen en zonas
de patrimonio artístico y cultural, de acuerdo a la Ley Federal sobre Monumentos y
Zonas Arqueológicas, Artísticas e Históricas o edificios catalogados y clasificados
como patrimonio histórico según el INAH ( Instituto Nacional de antropología e
Historia) y el INBA (Instituto Nacional de Bellas Artes).
Sistemas de alumbrado de emergencia independientes.
Equipos de alumbrado para señales de emergencia y evacuación.
Equipos de alumbrado que formen parte integral de otros equipos, los cuales
estén conectados a circuitos de fuerza o contactos.
Equipos de alumbrado empleados para el calentamiento o preparación de
alimentos.
Anuncios luminosos y logos.
Alumbrado de obstrucción para fines de navegación aérea.
No se consideran en el alcance de esta Norma otros tipos de edificios de uso
diferente a los mencionados en el campo de aplicación de esta Norma, tales
como: salas de espera de centrales de pasajeros, edificios destinados a seguridad
pública y nacional, naves industriales (áreas de proceso).
Iluminación teatral (área de escenario).
Iluminación destinada al crecimiento de plantas o animales para alimentación o
investigación.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
27
Iluminación específicamente dedicada al servicio de personas con debilidad
visual.
En la tabla 1.2, proporciona la NOM-007-ENER-2004 se establecen los DPEA
(densidad de potencia eléctrica) con que deben cumplir los sistemas de alumbrado
interior de los edificios comprendidos por esta norma.
Tabla 1.2. Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA).
Tipo de edificio DPEA
(W/m2)
Oficinas
Oficinas 14
Escuelas y demás centros docentes
Escuelas o instituciones educativas 16
Bibliotecas 16
Establecimientos comerciales
Tiendas de autoservicio, departamentales y de especialidades 20
Hospitales
Hospitales, sanatorios, clínicas 17
Hoteles
Hoteles 18
Moteles 22
Restaurantes
Bares 16
Cafeterías y venta de comida rápida 19
Restaurantes 20
Bodegas
Bodegas o áreas de almacenamiento 13
Recreación y cultura
Salas de cine 17
Teatros 16
Centros de convenciones 15
Gimnasios y centros deportivos 16
Museos 17
Templos 24
Talleres de servicios
Talleres de servicio para automóviles 16
Talleres 27
Carga y pasaje
Centrales y terminales de transporte de carga 13
Centrales y terminales de transporte de pasajeros, aéreas, y terrestres. 16
Para los casos de los edificios en los que se tengan fachadas la eficacia de la
fuente luminosa que se utilice para la iluminación no debe de ser menor a 22 lm/W.
para las áreas exteriores restantes que formen parte del edificio no debe ser mayor de
1.8 W/m2, los estacionamientos cubiertos, cerrados o techados, que formen parte de
los edificios contemplados, la DPEA (densidad de potencia eléctrica) a cumplir no
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
28
debe de ser mayor a 3 W/m2 y para los estacionamientos abiertos no debe exceder lo
establecido en la tabla 1.3.
Para las consideraciones de aplicación de esta norma, un edificio que sea
diseñado y construido para un uso único, se considera la densidad de potencia
eléctrica máxima correspondiente según la tabla 1.2; cuando un edificio sea
diseñado y construido para más de un uso (uso mixto), los DPEA (densidad de
potencia eléctrica de alumbrado) se determinaran por separado para cada aplicación
de acuerdo a la tabla 1.2, y en caso de tener uso mixto y haya usos no contemplados
en la norma la DPEA se considerara aquella que predomine sobre los demás
términos de la superficie ocupada. Tabla 1.3. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA) para estacionamientos
abiertos.
Área a iluminar
m2
Densidad de potencia
W/ m2
<300 1,80
300 – 500 0,90
500 – 1000 0,70
1000 – 1500 0,58
1500 – 2000 0,54
>2000 0,52
Para determinar la densidad de potencia eléctrica de alumbrado se calculara con
la carga total conectada de alumbrado y el área total por iluminar de acuerdo a la
siguiente expresión:
2
Carga Total Conectada para Alumbrado (Watts)DPEA
Area Total Iluminada (m )
Donde:
Las DPEA totales del sistema de alumbrado interior y exterior se deben
determinar en forma independiente una de otra. Estas densidades no pueden ser
combinadas en ningún momento, por lo que se deben determinar y reportar por
separado.
Para que una instalación se considere cumple con la Norma se debe cumplir que
la DPEA calculadas son iguales o menores que los valores límite establecidos para
cada uso del edificio analizado.
Cuando en algunas áreas o espacios del edificio dependiendo de las actividades
que se realicen se pueden obtener valores de DPEA (densidad de potencia eléctrica
2DPEA Densidad de Potencia Electrica (W / m )
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
29
de alumbrado) mayores a los límites, los cuales serán compensados por otras áreas
con DPEA menores y de esta forma lograr que los valores de densidad de potencia
eléctrica del inmueble cumplan con lo que establece la norma.
Para determinar la potencia total de alumbrado, se debe de considerar la
potencia nominal de la lámpara, balastros, dispositivos auxiliares, atenuadores, los
cuales estén incluidos para el correcto funcionamiento de los equipos de alumbrado,
esta potencia estará dada en watts.
Cuando se cuente con iluminación localizada, se puede tener un incremento de
densidad de potencia eléctrica por concepto de alumbrado en algunas áreas, siempre
y cuando se verifique que los luminarios proyectados sean realmente instalados, esta
DPEA deberá emplearse únicamente para los luminarios especificados y no para las
aplicaciones distintas o en otras áreas. Estas áreas son:
a) Áreas en las que se instala iluminación adicional a la general, con propósitos
decorativos (candiles, arbotantes) o para destacar obras artísticas. El
incremento en la DPEA permitida para estos luminarios suplementarios, no
debe de ser mayor de 10.6 W/m2, dentro del local especifico.
b) Áreas destinadas a trabajos con computadoras, en los que se instalan
luminarios especiales para evitar los reflejos o deslumbramientos. Se acepta
un incremento en la DPEA de 3.8 W/m2 dentro del local especifico.
c) Áreas de tiendas departamentales o para ventas al menudeo, en los que se
emplean luminarios de acento para hacer resaltar algunas mercancías. Se
permite un incremento máximo en la DPEA de 17 W/m2 en mercancías en
general o de 42 W/m2 para acentuación de mercancías finas, tales como:
joyería, platería, cerámica, trajes y vestidos y en galerías de arte o locales
similares, en donde es necesaria la observación a detalle de las mercancías.
1.7 Norma Oficial Mexicana NOM-013-ENER-2004.
En el caso de esta norma en la cual se refiere a la “Eficiencia energética en
sistemas de alumbrado en vialidades y areas exteriores públicas”, y la cual tiene por
objeto la de establecer los niveles de eficiencia energética de igual forma en
términos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA), con los que
deben de cumplir las nuevas instalaciones para alumbrado público y áreas exteriores
publicas en las diferentes aplicaciones que se indican en la presente norma, con el
propósito de que se diseñen o construyan bajo un criterio de uso eficiente de la
energía eléctrica, mediante la optimización de diseños y la aplicación de equipos y
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
30
tecnologías que incrementes la eficacia sin menoscabo de los requerimientos
visuales.
El campo de aplicación de esta norma comprende los sistemas nuevos de
iluminación para vialidades, estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados
y áreas exteriores públicas, así como ampliaciones de instalaciones ya existentes,
independientemente de su tamaño y carga conectada. Así se tiene que las áreas que
deben cumplir con esta norma son:
Vialidades.
Estacionamientos públicos abiertos, cerrados o techados.
Áreas exteriores públicas.
Quedan excluidas de esta Norma las siguientes instalaciones:
Aeropuertos: sistemas de aproximación, sistema de pendiente de precisión
para un aterrizaje correcto, luces de señalización de pistas, rodajes y
plataformas, zonas de maniobras y de pernocta y similares.
Alumbrado de emergencia.
Alumbrado dentro de predios de viviendas unifamiliares.
Alumbrado dentro de predios de viviendas unifamiliares y plurifamiliares
(condominios verticales u horizontales).
Alumbrado ornamental de temporada.
Alumbrado para ferias.
Alumbrado para plataformas marinas, faros y similares.
Alumbrado temporal en obras de construcción.
Anuncios luminosos.
Áreas de vigilancia especial, garitas, retenes y similares de seguridad.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
31
Áreas típicamente regidas por relaciones laborales como andenes, muelles,
patios de maniobra y almacenamiento, áreas de carga y descarga, áreas de
manufactura de astilleros y similares.
Juegos mecánicos.
Lugares de resguardo de bicicletas.
Paseos exclusivos de jinetes.
Señalización de vialidades y carreteras, semaforización.
Túneles y paso a desnivel.
Para la mejor aplicación de esta norma, los sistemas de alumbrado público y de
exteriores se clasifican como se indica en la tabla 1.4, en los cuales los valores de
DPEA no deben de exceder lo establecidos en las tablas 1.5, 1.6 y 1.7, como se
indica a continuación:
Tabla 1.4. Clasificación de los sistemas de alumbrado para vialidades y áreas exteriores.
Vialidades
- Autopistas
- Carreteras
- Ciclo pistas
- Vías rápidas
- Vías principales
- Vías secundarias
Los valores de la DPEA, no debe exceder
valores de Tabla 1.5. Cuando se usen
superposte no se deben de exceder los
valores indicados en tabla 1.6, esto solo
aplica para vialidades.
Estacionamientos públicos abiertos No debe exceder los valores de la Tabla 1.7.
Estacionamientos públicos cerrados o
techados. La DPEA no debe de exceder de 3 W/m
2.
Áreas exteriores publicas
- Lagos, cascadas, fuentes y similares
- Monumentos, esculturas y banderas
- Parques, jardines, alamedas y kioscos
- Aceras
- Paraderos
- Plazas y zócalos
Para estos sistemas el valor mínimo de
eficacia de la fuente de iluminación debe de
ser de 22 lm/W.
En estos sistemas de alumbrado la eficacia
de la fuente de iluminación debe de ser de
70 lm/W.
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32
Tabla 1.5. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado (DPEA) para vialidades
(W/m2)
Nivel de
Iluminancia
lux(lx)
Ancho de calle
m
7,5 9,0 10,5 12,0
3 0,26 0,23 0,19 0,17
4 0.32 0,28 0,26 0,23
5 0,35 0,33 0,30 0,28
6 0,41 0,38 0,35 0,31
7 0,49 0,45 0,42 0,37
8 0,56 0,52 0,48 0,44
9 0,64 0,59 0,54 0,50
10 0,71 0,66 0,61 0,56
11 0,79 0,74 0,67 0,62
12 0,86 0,81 0,74 0,69
13 0,94 0,87 0,80 0,75
14 1,01 0,95 0,86 0,81
15 1,06 1,00 0,93 0,87
16 1,10 1,07 0,99 0,93
17 1,17 1,12 1,03 0,97
NOTA: El nivel de iluminación a utilizar depende del tipo de vialidad a iluminar, de acuerdo con lo
establecido en el art. 930 “Alumbrado Público” de la NOM-001-SEDE-2005.
Tabla 1.6. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para sistemas de
iluminación en vialidades con superposte
Área a iluminar
m2
Densidad de potencia
W/ m2
<2 500 0,52
2 500 – 5 000 0,49
5 000 – 12 500 0,46
>12 500 0,44
Tabla 1.7. Valores máximos de Densidad de Potencia Eléctrica para Alumbrado (DPEA) para
estacionamientos públicos abiertos.
Área a iluminar
m2
Densidad de potencia
W/ m2
<300 1,80
300 – 500 0,90
500 – 1000 0,70
1000 – 1500 0,58
1501 – 2000 0,54
>2000 0,52
Se debe de considerar que un sistema de alumbrado cumple con los DPEA
cuando los valores no excedan lo establecido en las tablas, dependiendo el tipo de
alumbrado, además de cumplir con las demás norma mexicanas.
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33
Para los anchos de las calles que sean menores a 7.5 m, se tomaran los valores
de la columna de 7.5m., para anchos mayores a 12m, se toman los valores de la
columna de 12m.
Para el cálculo de la DPEA, se toman la mismas consideraciones que para la
NOM-07, para la determinación de la eficacia en el caso de alumbrado para áreas
exteriores se calcula a partir del flujo luminosos de la fuente luminosa entre la suma
de la potencia nominal de la lámpara mas las perdidas del dispositivo auxiliar para el
arranque y correcto funcionamiento de dicha fuente.
1.8 Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-1999.
La NOM-025-STPS referente a “Condicione de iluminación en centros de
trabajo”, tiene por objeto el establecer las características de iluminación en los
centros de trabajo, de tal forma que no sea un factor de riesgo para la salud de los
trabajadores al realizar sus actividades.
Esta norma es aplicable en todo el territorio nacional y en todos los centros de
trabajo.
En esta norma se deben de cumplir la evaluación y control de los niveles de
iluminación, la información a los trabajadores sobre los riesgos de tener una
deficiente o por deslumbramiento, elaborar un programa de mantenimiento tanto en
iluminación normal como de emergencia, la instalación de iluminación eléctrica de
emergencia en áreas donde la interrupción de la fuente de luz artificial represente
riesgo.
Los niveles mínimos de iluminación que deben presentarse en el plano de
trabajo, para cada tipo de tarea visual es la que establece la tabla 1.8.
En un sistema de iluminación se considera que existe deslumbramiento en las
aéreas de trabajo, si el factor de reflexión supera los valores establecidos en la tabla
1.9.
Para cumplir con la NOM-025-STPS, los valores de iluminación no deben estar
por debajo de lo que indica la tabla 1.8, y los valores de reflexión no deben superar
lo indicado en la tabla 1.9, si los valores están fuera de lo que establece esta norma
se debe proceder a corregir el diseño de alumbrado.
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34
Tabla 1.8. Niveles mínimos de iluminación
TAREA VISUAL DEL PUESTO DE
TRABAJO
AREA DE TRABAJO NIVELES
MINIMOS DE
ILUMINACION
(LUX)
En exteriores: distinguir el área de tránsito,
desplazarse caminando, vigilancia,
movimiento de vehículos.
Areas generales exteriores: patios y
estacionamientos.
20
En interiores: distinguir el área de tránsito,
desplazarse caminando, vigilancia,
movimiento de vehículos.
Areas generales interiores: almacenes de
poco movimiento, pasillos, escaleras,
estacionamientos cubiertos, labores en
minas subterráneas, iluminación de
emergencia.
50
Requerimiento visual simple: inspección
visual, recuento de piezas, trabajo en
banco y máquina.
Areas de servicios al personal: almacenaje
rudo, recepción y despacho, casetas de
vigilancia, cuartos de compresores y
pailería.
200
Distinción moderada de detalles:
ensamble simple, trabajo medio en
banco y máquina, inspección simple,
empaque y trabajos de oficina.
Talleres: áreas de empaque y ensamble,
aulas y oficinas.
300
Distinción clara de detalles: maquinado y
acabados delicados, ensamble de
inspección moderadamente difícil, captura
y procesamiento de información, manejo
de instrumentos y equipo de laboratorio.
Talleres de precisión: salas de cómputo,
áreas de dibujo, laboratorios.
500
Distinción fina de detalles: maquinado de
precisión, ensamble e inspección de
trabajos delicados, manejo de instrumentos
y equipo de precisión, manejo de piezas
pequeñas.
Talleres de alta precisión: de pintura y
acabado de superficies y laboratorios de
control de calidad.
750
Alta exactitud en la distinción de detalles:
ensamble, proceso e inspección de piezas
pequeñas y complejas y acabado con
pulidos finos.
Areas de proceso: ensamble e inspección
de piezas complejas y acabados con pulido
fino.
1,000
Alto grado de especialización en la
distinción de detalles.
Areas de proceso de gran exactitud. 2,000
Tabla 1.9. Niveles máximos permisibles del factor de reflexión
CONCEPTO
NIVELES MAXIMOS
PERMISIBLES DE REFLEXION
Kf
TECHOS 90%
PAREDES 60%
PLANO DE TRABAJO 50%
SUELOS 50%
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
35
1.9 Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.
En este reglamento se establecen las necesidades con que se deben contar las
obras que se construyan en el distrito federal, tomando en cuenta la seguridad de las
personas que estén destinadas a ocupar dicho edificio.
En primera instancia se deben de fijar los requisitos técnicos a que deben
sujetarse las construcciones e instalaciones en predios y vía pública, a fin de que se
satisfagan las condiciones de habitabilidad, seguridad, higiene, comodidad,
accesibilidad y buen aspecto.
Cuando se comience con la ejecución de una obra, debe de existir un director de
obra y sus corresponsables para cada una de las áreas que se vean involucradas en la
construcción. El director Responsable de Obra es la persona física auxiliar de la
Administración, con autorización y registro de la Secretaría de Desarrollo Urbano y
Vivienda, que se hace responsable de la observancia de la Ley, de este Reglamento y
demás disposiciones aplicables, en el acto en que otorga su responsiva relativa al
ámbito de su intervención profesional. El Corresponsable es la persona física
auxiliar de la Administración, con autorización y registro de la Secretaría de
Desarrollo Urbano y Vivienda, con los conocimientos técnicos adecuados para
responder en forma conjunta con el Director Responsable de Obra, o autónoma en
las obras en que otorgue su responsiva, en todos los aspectos técnicos relacionados
al ámbito de su intervención profesional, mismos que son relativos a la seguridad
estructural, al diseño urbano y arquitectónico e instalaciones, y deberá cumplir con
lo establecido en la Ley, en este Reglamento y en las demás disposiciones
aplicables.
Para las áreas de construcción dependerá del tamaño de la construcción, los
requerimientos que les sean solicitados, por tal manera las obras se deben de
clasificar de acuerdo a la magnitud de la obra en concordancia con las modalidades
de manifestación de construcción las cuales son las siguientes:
1. Manifestación de construcción tipo A:
a) Construcción de no más de una vivienda unifamiliar de hasta 200 m2
construidos, en un predio con frente mínimo de 6 m., dos niveles, altura
máxima de 5.5 m. y claros libres no mayores de 4 m., la cual debe contar con
la dotación de servicios y condiciones básicas de habitabilidad que señala
este Reglamento, el porcentaje del área libre, el número de cajones de
estacionamiento y cumplir en general lo establecido en los Programas de
Desarrollo Urbano.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
36
Cuando el predio esté ubicado en zona de riesgo, se requerirá de
manifestación de construcción tipo B;
b) Ampliación de una vivienda unifamiliar, cuya edificación original cuente con
licencia de construcción, registro de obra ejecutada o registro de
manifestación de construcción, siempre y cuando no se rebasen: el área total
de 200 m2 de construcción, incluyendo la ampliación, dos niveles, 5.5 m. de
altura y claros libres de 4 m.;
c) Reparación o modificación de una vivienda, así como cambio de techos o
entrepisos, siempre que los claros libres no sean mayores de 4 m. ni se
afecten elementos estructurales importantes;
d) Construcción de bardas con altura máxima de 2.50 m.;
e) Apertura de claros de 1.5 m. como máximo en construcciones hasta de dos
niveles, si no se afectan elementos estructurales y no se cambia total o
parcialmente el uso o destino del inmueble, y
f) Instalación de cisternas, fosas sépticas o albañales;
2. Manifestación de construcción tipo B.
Para usos no habitacionales o mixtos de hasta 5,000 m2 o hasta 10,000 m
2 con
uso habitacional, salvo lo señalado en la fracción anterior, y
3. Manifestación de construcción tipo C.
Para usos no habitacionales o mixtos de más de 5,000 m2 o más de 10,000 m
2
con uso habitacional, o construcciones que requieran de dictamen de impacto urbano
o impacto urbano-ambiental.
Para cada una de las manifestaciones de construcciones es necesario contar con
proyecto y debe de estar acompañado de su respectiva memoria de cálculo de cada
una de las especialidades que se involucren el dicho proyecto.
En cuanto a la construcción del edificio, en lo que a instalaciones se refiere este
reglamento deben de ser aquellas que se plasmen en el proyecto previo a la
construcción del inmueble y el cual deberá de garantizar la eficiencia de las mismas,
así como la seguridad de la edificación, trabajadores y usuarios, por lo que pide se
deben de cumplir con todas las normas que aseguren el funcionamiento correcto, así
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
37
como también se debe de utilizar los materiales y productos que satisfagan las
normas y demás disposiciones que sean aplicables.
Todas las construcciones deben de cumplir además con la parte referente a la
comunicación, evacuación y prevención de emergencias, las edificaciones se
clasifican en función al grado de riesgo de incendio de acuerdo con sus dimensiones,
uso y ocupación, en: riesgos bajo, medio y alto, de conformidad con lo que se
establece en las Normas.
Para cada una de esta clasificaciones se deberá de contar con las salidas y
señalizaciones necesarias para el pronto evacuo de las personas en caso de
presentarse alguna contingencia, todas las instalaciones deben de cumplir con las
normas de acuerdo a cada área de interés y deben de cumplir además con los
requerimientos mínimos de salvaguarda de las personas.
En la parte correspondiente a las instalaciones eléctricas, se pide que los
proyectos deban contener, como mínimo en su parte de instalaciones eléctricas, lo
siguiente:
1. Planos de planta y elevación, en su caso;
2. Diagrama unifilar;
3. Cuadro de distribución de cargas por circuito;
4. Croquis de localización del predio en relación a las calles más cercanas;
5. Especificación de materiales y equipo por utilizar, y
6. Memorias técnica descriptiva y de cálculo, conforme a las Normas y Normas
Oficiales Mexicanas.
Las instalaciones eléctricas de los inmuebles deben ajustarse a las disposiciones
establecidas en las Normas Oficiales Mexicanas y Normas Mexicanas.
Para la colocación de las tuberías, accesorios y equipos en la edificación,
deberán de contemplar los daños mínimos a las estructuras, muros, plafones, pisos,
esto con el fin de que no se generen perjuicios en los sistemas estructurales que
dañen o disminuyan las capacidades de los elementos que integren el sistema
estructural del edificio.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
38
1.10 Descripción General del Inmueble.
El plan maestro integrara un conjunto comercial, estacionamientos, dos
corporativos, un museo y tres torres departamentales.
El conjunto comercial estará formado de tres niveles, y este ocupara parte de los
corporativos en el área de primer nivel y segundo nivel.
El área destinada a los estacionamientos estará integrada por cinco sótanos y
abarcaran todo el conjunto de áreas comerciales, corporativos, museo y áreas
departamentales, en esta parte de los sótanos se encontraran las subestaciones para
alimentación a cada unos de los comercios y/o edificios, los sótanos 3, 4 y 5 serán
exclusivamente para el servicio de los corporativos teniendo un total de 2104
cajones para el corporativo 1 y un área promedio de 21 000 m2 para el área destinada
a estacionamientos por cada uno de los sótanos.
Los corporativos se denominaran, corporativo 1 y corporativo 2, el primero
estará constituido de 22 niveles y el segundo será de 15 niveles, cada uno contara
con helipuerto en el área de azotea.
El museo estará formado de 6 niveles.
Las torres departamentales serán designadas como torre 1, con 22 niveles; torre
2, con 15 niveles y torre 3, con 22 niveles.
Para anteproyecto denominado “Edificio de Oficinas Corporativas”, se tomara el
edificio del corporativo 1, el cual se muestra en la figura 1.1 y 1.2, en forma
generalizada, y el cual se concibe en un desplante regular envuelto en un rectángulo
con un área de 2,604.00 m2 como planta tipo. Cuenta con 22 niveles para un total a
construir de 57,288.00 m2 compuesta como a continuación se señala:
Planta baja o primer nivel.- Esta área estará destinada al vestíbulo de acceso del
edificio con un área total de 1135 m2 que forman parte del área de servicios
generales del edificio, el área restante en conjunto con la proporción que ocupara en
el área exterior tiene un total de 3185 m2 que formara parte del área comercial.
Segundo nivel.- En esta área se encontrara un restaurante con área total de
2041.2 m2, el cual integrara parte del área comercial del primer nivel y del área
comercial exterior al edificio. También habrá un área que será parte de los servicios
generales del edificio y el cual tendrá un área total de 562.8 m2, para cubrir un área
total de 2604 m2.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
39
NIVEL 22
NIVEL 21
NIVEL 20
NIVEL 19
NIVEL 18
NIVEL 17
NIVEL 16
NIVEL 15
NIVEL 14
NIVEL 13
NIVEL 12
NIVEL 11
NIVEL 10
NIVEL 9
NIVEL 8
NIVEL 7
NIVEL 6
NIVEL 5
NIVEL 4
NIVEL 3
NIVEL 2
Fig. 1.1. Corte vertical del edificio corporativo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
40
74.9
8
34.74
B
ELE
VA
DO
R
PA
RA
26
PE
RS
ON
AS
2.8
0x2.6
0
mts
.
ELE
VA
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R
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26
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2.8
0x2.6
0
mts
.
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R
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26
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2.8
0x2.6
0
mts
.
ELE
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R
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RA
26
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R
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0.60
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WC
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S
UMAUMA
UMA UMA
Fig. 1.2. Planta tipo del edificio corporativo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
41
Del 3er. Nivel al 22vo. Nivel serán destinadas a áreas de oficinas tipo que
albergaran las funciones administrativas y operativas-ejecutivas y una planta
destinada a sala de juntas. Las áreas destinadas a las oficinas por cada nivel tendrán
un área de 2041.2 m2 y para los servicios generales del edificio por cada nivel se
destinara un área de de 562.8 m2. De esta forma se tiene que el área destinada a cada
uno de los ocupantes de cada uno de los niveles será como se muestra en la tabla
1.10.
Tabla 1.10. Área destinada a cada usuario y servicios generales.
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
ÁREA
DESTINADA A
OFICINAS (m2)
ÁREA
DESTINADA A
COMERCIO
(m2)
ÁREA DE
SERVICIOS
GENERALES
(m2)
2 3ero. Al 6to. 8,164.8 2,251.2
3 7mo. Y 8vo. 4,082.4 1,125.6
4 9no. Y 10mo. 4,082.4 1,125.6
5 11vo. Y 12vo. 4,082.4 1,125.6
6 13vo. Al 15vo. 6,123.6 1,688.4
7 16vo. Al 18vo. 6,123.6 1,688.4
8 1ero. Y 2do. 5,226.2 1,697.8
19no. Al 21vo. 6,123.6 1,688.4
Servicios
Generales, 22vo. 2041.2
562.8
Recepción y Planta Baja 10,541.0
Estacionamientos. Sótanos 3,4 y 5 67,786.0
Cada nivel destinado a oficinas contara con:
a) Direcciones,
b) Subdirecciones,
c) Oficinas de gerencia,
d) Estaciones de trabajo,
e) Salas de juntas,
f) Área de secretarias,
g) Salas de espera,
h) Área de archivo,
i) Área de papelería,
j) Bodegas,
k) Recepción,
l) 2 cuartos de aire acondicionado,
m) 1 cuarto eléctrico,
n) 1 cuarto de voz y datos,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
42
Para los servicios generales se contara con:
a) Circulación horizontal y vertical:
b) 2 escaleras de emergencia,
c) 10 elevadores,
d) 1 montacargas de servicio, y
e) 2 sanitarios para hombres y mujeres.
Servicios generales.- El último nivel del Corporativo 1, tiene prevista la
plataforma de aterrizaje y despegue para uso exclusivo de las oficinas y, en apego a
la Ley de Protección Civil del Distrito Federal en vigor, podrá ser utilizada por los
cuerpos de emergencia que en una eventualidad acudan a atender a la población
residente por la presencia de un principio de incendio, temblor o siniestro.
Estas especificaciones abarcan los requerimientos mínimos que deben cumplir
las instalaciones para el suministro de energía eléctrica a edificio denominado
“Corporativo”.
El sistema eléctrico que se utiliza es del tipo unitario, teniendo un servicio en
media tensión para cada usuario ubicado en el edificio y una para servicios generales
del edificio, como son área de servicios comunes, que están formados por los
estacionamientos, el vestíbulo, área de elevadores junto con sus vestíbulos, equipos
de bombeo y equipos de aire acondicionado así como los interiores de cada nivel.
La continuidad del servicio eléctrico en un edificio de oficinas de esta
importancia debe de ser tan confiable en su acometida como en la distribución de
energía eléctrica por lo que se hace necesario desarrollar la Ingeniería de Diseño
que permita obtener un sistema de distribución de energía eléctrica adecuado a los
requerimientos dentro de un valor técnico-económico.
Estos requerimientos o necesidades se traducen en diagramas, planos,
especificaciones, y memoria de cálculo con lo cual se obtiene la información para la
adquisición de equipos y materiales, instalación y pruebas de puesta en marcha, así
como la consideración de la operación del sistema y su mantenimiento.
Dada la importancia que implica tener seguridad, continuidad y flexibilidad en
el servicio eléctrico, es necesario que se tome en cuenta los aspectos técnicos y
económicos que se indican a continuación, ya que de ellos dependerá el buen o el
mal funcionamiento de dicha instalación:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
43
Condiciones técnicas:
Seguridad.- De la vida de las personas y la preservación de la propiedad. No
hay alternativa, sólo la opción segura es la viable.
Confiabilidad.- La continuidad del servicio requerido depende del tipo de
actividad a desarrollar en la obra, ya que algo pueden tolerar interrupciones
mientras que otras requieren un alto grado de continuidad.
Simplicidad.- La operación debe ser sencilla como sea posible para satisfacer
los requerimientos del sistema.
Flexibilidad.- Adaptación del sistema al desarrollo, expansión y cambios
requeridos durante la vida útil del edificio. Debe considerarse la capacidad y
espacio suficiente para equipo adicional por incrementos futuros de carga.
Consideraciones económica.- En base a un análisis y siempre bajo la misma
base de comparación el sistema debe ser económico en su base inicial, costos de
operación y mantenimiento.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
44
Capitulo 2
ANALISIS
DE
NECESIDADES
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
45
2 Análisis de necesidades.
El crecimiento y la evolución de las grandes firmas nacionales e internacionales
conlleva a la creación de espacios en donde se concentran un elevado número de
personas que destinaran parte de su tiempo en la administración de los intereses de
la empresa en que laboren, por tal motivo existe la necesidad de crear espacios
destinados para ello, dichos espacios deberán de contar con el tipo de ingeniería
necesario que cumpla con las expectativas necesarias para el óptimo desempeño de
las actividades que en ella se realicen.
Esto tipo de necesidades implican la aplicación de ingeniería moderna y se ven
involucrados los aspectos como son: alumbrado, contactos, aire acondicionado, etc.,
estos a su vez se ven en la necesidad de cumplir con ciertos aspectos que conlleven a
la seguridad y ahorro de energía, por lo que deberán de cumplir con normas, leyes y
reglamentos que les sean aplicables.
2.1 Alumbrado.
Uno de los aspectos en los que las oficinas se ven involucradas es la cuestión de
alumbrado, en esta área se ven envueltos los aspectos como el correcto nivel de
iluminación, calidad de la iluminación, tipo de iluminación, tipo de luminaria,
número de luminarios, forma de luminarios y disposición de los mismos.
Hay un nivel de iluminación mínimo para cada tarea visual específica, esta debe
de contemplar la capacidad de comodidad y adaptación de la vista humana, en cada
proyecto se debe elegir el término medio correcto para las mejores condiciones
visuales, estos a su vez deben contemplar los puntos técnico-económicos, sin
menospreciar las normas aplicables.
Para determinar el nivel de iluminación de acuerdo a las tareas visuales, se
deben de tomar en cuenta los factores siguientes: la duración del trabajo visual, el
tipo de trabajo (nocturno o diurno), la tarea específica a realizar, en algunos casos la
edad de los usuarios de la instalación de alumbrado.
Por efectos de normalización, la norma mexicana, NOM-025-STPS, ha
establecido valores mínimos de iluminación (tabla 1.8 del capítulo 1) para diversas
áreas de trabajo, y los cuales se tomaran como valores mínimos para cada área de
trabajo, en los diseños de alumbrado, tomando en cuenta no exceder los valores de
densidad de potencia eléctrica de alumbrado (DPEA) especificados por la NOM-
007-ENER.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
46
2.1.1 Unidades básicas usadas en iluminación.
En los sistemas de iluminación se debe comprender las definiciones básicas que
se emplean en el, por lo cual se hace necesario mencionar estas definiciones para el
mejor entendimiento de los métodos de cálculo.
Flujo luminoso ɸ. Es la cantidad de luz que fluye a través de una superficie en la
unidad de tiempo, cuya sensibilidad espectral está definida por las eficiencias
luminosas espectrales normalizadas. Su unidad es el lumen (lm). Esta es la unidad
más utilizada para expresar el flujo de luz proveniente de una fuente luminosa.
Rendimiento luminoso. Se define como la razón del flujo luminoso al flujo radiante
y sus unidades son los lumen/watt. En otras palabras se refiere a la relación entre la
energía lumínica emitida y la energía eléctrica consumida a la cual también se le
conoce como eficacia.
(lumen)
ef fórmula (2.1)W (watt)
Intensidad luminosa (I). Es la razón de variación del flujo luminoso dɸ al ángulo
solido dω, es decir, es el flujo emitido por unidad de ángulo solido, su unidad es la
candela, el cual se define como la intensidad luminosa producida por 1/600000 de
metro cuadrado de un cuerpo negro radiante a la temperatura de solidificación del
platino.
(lumen)
I candela fórmula (2.2) (estereorradian)
Iluminación (E) o Luminancia: Lux (lx). La iluminación se define como la
variación del flujo respecto del área, es decir, la densidad de flujo que incide sobre
una superficie, sus unidades son el lumen/m2 o lux. Un Lux se equivale a la
intensidad luminosa de un lumen por metro cuadrado. La iluminación está dada por
la fórmula 2.3.:
2
(lumen)E Lux fórmula (2.3)
Area (m )
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
47
2.1.2 Método de cavidad zonal.
El método de cavidad zonal está basado en un concepto de que el área que va a
ser iluminada estará formado por varios espacios o cavidades cuya reflectancia
afectara la cantidad de luz que incidirá sobre el plano de trabajo, debido a que la
contribución directa de la luminaria se combina con la luz reflejada por las paredes,
techo y piso, la cual es información necesaria para determinar el valor del
coeficiente de utilización (CU) que proporciona el fabricante acerca de sus
luminarios y el cual es un factor muy importante en los cálculos de iluminación, por
lo que la comprensión de estas tablas es de gran utilidad.
Es necesario conocer los aspectos que influyen en el cálculo de alumbrado y los
cuales se describen a continuación:
Cavidad del local. Una vez que se conoce el local o espacio que se va a iluminar el
diseñador tiene que dividir este en tres espacios los cuales se designan: cavidad de
techo, el cual es el espacio que existe entre el techo y el plano de la luminaria, este
se nombra altura de cavidad de techo (hct), la siguiente cavidad se llama, cavidad de
cuarto o del local, el cual es el espacio entre el plano de las luminarias y el plano de
trabajo, y la cual se nombra altura de cavidad de cuarto o del local (hcc), por último
se tiene la cavidad de piso el cual comprende el espacio entre el piso y el plano de
trabajo, este se denomina altura de cavidad de piso (hcp). Estas relaciones se
muestran en la fig. 2.1.
Razones de cavidad. Son las proporciones geométricas de cada una de las
cavidades, techo, cuarto y piso y se determinan por la fórmula 2.4:
5h(largo del local + ancho del local)
Razon de cavidad fórmula (2.4)(largo del local ancho del local)
En donde: h = altura de cavidad que está siendo medida.
Las tres razones de cavidad se expresan como: razón de cavidad de techo (RCT), razón
de cavidad de cuarto (RCC) y razón de cavidad de piso (RCP), las cuales tienen las
siguientes consideraciones:
Si las luminarias están al ras del techo, entonces RCT es cero, si la altura de trabajo es
el piso, entonces RCP es cero, si el área a iluminar es cuadrada, la razón de cavidad de
cuarto (RCC) se determina con la fórmula 2.5:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
48
Cavidad de techo
Cavidad de cuarto o local
plano de luminarias
plano de trabajo
hct
hcc
hcp
reflectancia en techo
reflectancia en muros
reflectancia en piso
Cavidad de piso
Fig. 2.1. Esquema en donde se muestran las cavidades, reflectancias y alturas de cavidades.
AlturaRCC 10 fórmula (2.5)
Ancho
Sin embargo si el área que se tiene es irregular, las razones pueden determinarse por la
fórmula 2.6:
Area de pared de cavidad totalRazon de cavidad 2.5 fórmula (2.6)
Area de la base de la cavidad
El área de cavidad de pared es el resultado de sumar el área de todas las paredes que
formen el área total.
Una vez que se haya determinado una de las razones de cavidad las demás se podrán
determinar por las fórmulas 2.7 y 2.8:
hctRCT RCC fórmula (2.7)
hcc
hcpRCP RCC fórmula (2.8)
hcc
Reflectancias (ρ). Debido a que no todos los lúmenes emitidos por un conjunto
lámpara-luminaria son dirigidos al plano de trabajo, si no que parte de estos son
dispersados en las paredes, techo, pisos y al estar en un área cerrada se reflejan y
están cruzando continuamente en el lugar, a este efecto se denomina reflectancia,
entre mayor sea la reflectancia de paredes, techo y piso mayor es la utilización que
se aprovecha de la luz.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
49
Este factor es importante pues entre mayor sea esta reflexión más se contribuye
a la iluminación y en consecuencia el numero de luminarias es menor. Sin embargo
si la reflexión es demasiado alta esto contribuye a que exista deslumbramiento,
ocasionado perturbaciones o daño a los ocupantes del aérea de trabajo.
Tabla 2.1. Índices de reflexión de acabados con pintura.
Acabados mate Índice de reflexión
Acabados mate Índice de reflexión
(%) (%)
Blanco 85 Pardo habana claro 37
Blanco nieve 76 Pardo ladrillo 31
Blanco marfil 67 Pardo siena 15
Crema pálido 70.2 Beige 65
Amarillo crema 69 Naranja 25.4
Amarillo canario 67 Azul celeste 37
Amarillo paja 65 Azul turquesa 21.1
Amarillo oro 53.8 Azul faisán 7.7
Amarillo oro viejo 37 Azul cobalto 4.5
Amarillo limón 52.3 Azul ultramar 4
Gamusa medio 38.5 Azul hortensia 49
Crema fuerte 61.9 Azul pastel 12
Verde claro 54 Azul violáceo 11
Verde prado 39 Gris plata 36.3
Verde musgo 25 Gris acero claro 31.4
Verde veronés 23 Gris quaker (marengo) 28.3
Verde hoja 20 Gris acero obscuro 12.1
Verde brillante 12 Gris trianón 48
Verde bronswick claro 8.4 Gris perla 42
Verde bronswick medio 3.9 Gris tórtola 30
Rojo naranja 39 Gris pizarra 19
Rojo escarlata 29 Marrón medio 7.8
Rojo vivo 27 Marrón obscuro 3.9
Rojo granate 12 Tierra cocida 11.8
Rosa bengala 60 Chocolate 1.6
Rojo óxido de hierro 5.3 Negro ébano 4
Rosa salmón 35.7 Negro caverna 0
Rosa carne 57
Cuando se desconocen las reflectancias, se aplican los siguientes valores, 30%
en las paredes y techo y 20% en el piso.
Se debe hacer énfasis a lo que especifica la NOM-025STPS-1999, en lo que
corresponde a las reflectancias y no exceder de los valores que están indicados en la
tabla 1.9 en el capítulo 1. Sin embargo se recomienda consultar dicha norma.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
50
Las tablas 2.1 y 2.2 muestran algunos índices de reflexión de acabados con
pintura y de algunas superficies de materiales transparentes muy comúnmente
usados en oficinas.
Tabla 2.2. Índices de reflexión en materiales transparentes y translucidos.
Material Espesor
(mm)
Reflexión
(%)
Cristal claro 2-4 6-8
Cristal ornamental 3.2 -5 .9 7-24
Cristal claro:
esmerilado interior 1.75-3 .1 7.20
esmerilado exterior 1.75-3 .1 6.16
Cristal opalino:
grupo 1 1.7 -3 .6 40-66
grupo 2 1.7 -2 .5 43-54
grupo 3 l.4 -3 .5 65-78
Cristal opalino
plaqué:
grupo 1 1.9 -2 .9 31-45
grupo 2 2.8 -3 .3 54-67
Cristal opalino
plaqué color:
rojo 2-3 64-69
naranja 2-3 63-68
amarillo 2-3 57-68
azul 2-3 67
verde 2-3 60-66
Cristal opalino 2.2-2 .5 13-28
Porcelana 3.0 72-77
Mármol pulido 7.3-10.0 30-71
Alabastro 11.2-13.4 49-67
Pergamino 48
Pergamino amarillo 37
Seda blanca 28-38
Seda de color 5-24
Elección del tipo de iluminación. Se debe de analizar el tipo de iluminación que se
desee emplear en el local a iluminar, existen diversos tipos de iluminación, sin
embargo los que más se recomiendan y mas uso tienen son la iluminación directa y
la iluminación semidirecta, pues estas presentan un alto grado de eficiencia, y se
emplean en donde se requiere una iluminación uniforme e intensa en las áreas de
trabajo.
El alumbrado semidirecto emite del 60% al 90% de la luz hacia el plano de
trabajo y del 10% al 40% es dirigida hacia el techo y las paredes para eliminar los
efectos caverna y la penumbra. Este tipo de iluminación se emplea esencialmente
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
51
donde se requiere reducir al mínimo la intensidad de brillo y el deslumbramiento,
proporciona un clima íntimo y acogedor. Este alumbrado es empleado en oficinas,
escuelas, fábricas, etc.
Elección del tipo de alumbrado. Es muy importante seleccionar un adecuado
equipo de alumbrado y para ello se debe considerar la curva de distribución
fotométrica del luminario a emplear, el tipo de ambiente que se desee crear, la altura
de montaje, la eficiencia de la luminaria, el tipo de trabajo que se va a desarrollar,
entre otros.
Para el caso de áreas de grandes dimensiones, baja altura de montaje y altos
niveles de iluminación, es recomendable tener alumbrado fluorescente, por su alta
eficiencia, larga vida y bajo costo; cuando se tenga altas alturas de montaje y niveles
de iluminación altos o medios, es recomendable utilizar alumbrado de vapor de
sodio de sodio de alta presión, pues este tipo de lámparas tienen una larga vida, alta
eficiencia, el alumbrado incandescente se recomienda para uso residencial, pues
tiene un bajo costo inicial y crea un ambiente cálido, también se recomienda para
crear ambientes combinados o para resaltar.
Medio ambiente. Es necesario considerar el ambiente al que va estar sometido el
luminario que se tenga en mente, pues de esto depende también su elección, ya que
no es lo mismo seleccionar un luminario para ambiente cálido que para un ambiente
húmedo, o bien para un ambiente corrosivo o para un ambiente a prueba de
explosión, por lo que se deben tomar estas consideraciones.
El tipo de ambiente en el que trabajara el luminario proporcionara su grado de
protección y en consecuencia los materiales adecuados para su instalación,
mantenimiento y envolvente.
Disposición de luminarios. Es recomendable idear previamente una distribución de
los luminarios debido a que existe una relación entre la separación de los mismos y
su altura de montaje, pues estos parámetros deben de estar dentro de las
características de la curva de distribución fotométrica de dicha luminaria.
La altura de montaje está limitada por la curva de distribución fotométrica y del
ángulo del campo visual, en consecuencia las luminarias se deben montar por
encima de dicho ángulo de visión para evitar deslumbramientos.
También deben tomarse en cuenta los acabados finales de lozas o plafones
debido a que en algunos casos existen áreas grandes y estas están divididas por
cadenas o columnas lo que puede hacer complicado la distribución.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
52
2.1.3 Métodos de cálculo de alumbrado.
Existen dos métodos que comúnmente se utilizan para calcular la iluminación en
un área cerrada, estos son: el método del lumen y el método punto por punto, el
método del lumen permite calcular el nivel promedio de iluminación horizontal en
un espacio y se utiliza para determinar el cálculo del numero de luminarios, las
cuales producirán un nivel luminoso promedio y adecuado en una área de trabajo.
Este método por su sencillez es recomendable para el alumbrado de grandes áreas
donde la iluminación es uniforme. El método de punto por punto determina el nivel
de iluminación producido por una lámpara o un número de ellas en un punto
especifico tanto de una superficie vertical como de una horizontal.
Para este estudio se empleara el método del lumen, por lo cual solo se tratara
este método.
2.1.3.1 Método de lumen
Este método es la forma de calcular el nivel esperado de iluminación sobre el
plano de trabajo horizontal consecuencia de una combinación de una lámpara-
luminaria, parte de la formula 2.9 de la iluminación:
2
(lumen)E Lux fórmula (2.9)
Area (m )
En donde el flujo luminoso, se determina despejando la formula 2.9 quedando:
E Area fórmula (2.10)
E implícitamente el número de lámparas será:
T Area ENumero de lamparas= = fórmula (2.11)
/ lamparas / lamparas
Considerando que no existe ninguna afectación la ecuación 2.11 es válida, sin
embargo en la realidad existen diversos factores que influyen para el cálculo los
cuales son: la iluminación que contribuye al plano de trabajo por las reflectancias de
las paredes, techo y piso, lo cual constituye el coeficiente de utilización (C.U.); la
degradación del flujo luminoso de la lámpara por envejecimiento de la misma
(C.D.), la afectación que sufre la luminaria por suciedad del ambiente en el que se
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
53
encuentra (D.L.P.), y la depreciación por la eficiencia de la balastra (E.B.), los
cuales integrados a la fórmula 2.11 queda de la siguiente manera:
Area E
Numero de luminarios= fórmula (2.12)/ luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.
En donde:
Área= Área de la superficie a iluminar [m2].
E= Intensidad de iluminación [Lux].
ɸ/luminario= Flujo luminoso total que emite la luminaria [lumen].
C.U.= Coeficiente de utilización de la luminaria en particular.
D.L.P.= Depreciación de la luminaria por polvo.
C.D.= Coeficiente de depreciación de la luminaria.
E.B.= Eficiencia de la balastra.
Área a iluminar (m2). Es el área que se pretende iluminar con un determinado nivel
de iluminación y la cual está dada en metros cuadrados.
Nivel de iluminación (E). Este es el nivel de iluminación recomendado para cada
una de las áreas específicas en donde se va a desarrollar una cierta actividad, este
valor no puede ser menor a lo que especifica la NOM-025-STPS-1999, estos valores
se encuentran en la tabla 1.8 del capítulo 1, se recomienda consultar dicha norma en
su actualización mas reciente.
Flujo luminoso del luminario (lumen). Es la potencia luminosa inicial del
luminario en lumens, este valor se obtiene multiplicando el número de lámparas por
el flujo luminoso que emite cada lámpara y es un valor proporcionado por los
fabricantes de la lámpara a usar.
Coeficiente de utilización. Es la relación de flujo luminoso proveniente de una
lámpara o luminaria que efectivamente llega hasta al plano de trabajo. Esta
intensidad luminosa se distribuye en todo el espacio iluminado y cierta parte de este
flujo luminoso proviene de las fuentes de luz que se distribuye en el techo, en los
muros, en el piso y otras superficies. Por lo que para calcular es necesario conocer
las reflectancias de paredes, techos y pisos, los colores con que estarán decorados
los espacios a iluminar, además de las razones de cavidades. El coeficiente de
utilización para cada luminaria en particular la proporciona el fabricante.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
54
Depreciación de la luminaria por polvo. Debido a que las luminarias estarán
expuestas a niveles de polución por polvo y grasa, estas empiezan a acumular cierta
cantidad de suciedad, por lo cual hay una pérdida de flujo luminoso, debido a que la
luz que emiten las lámparas tendrá que pasar por esta capa de suciedad, otra causa es
por no reposición de lámparas fundidas o balastras quemadas, lo que implica una
disminución de luz.
La depreciación de luminaria por polvo se estima de acuerdo al grado de
suciedad del área en donde se encuentre la luminaria y su categoría de
mantenimiento, para determinar el grado de suciedad se debe conocer el ambiente en
el cual se va a instalar la luminaria, estos ambientes de contaminación estas dados en
la tabla 2.3. Para determinar la categoría de mantenimiento, se toman las
características listadas en la tabla 2.4, y se seleccionan las que mejor describan a la
luminaria, si la luminaria cae en dos o más categorías se tomara la más baja.
Tabla 2.3. Grado de suciedad de las áreas de trabajo.
Grado de suciedad Ejemplo
Muy limpio. La suciedad en el ambiente no existe,
tiene una limpieza periódica del local.
Oficinas ejecutivas, despachos, laboratorios.
Limpio. Poca suciedad en el ambiente, adherencia
ligera, limpieza regular.
Oficinas de edificios viejos, oficinas públicas, locales
de ensamble ligero, áreas de inspección, tiendas
comerciales de autoservicio.
Medianamente limpio. Se genera poca suciedad y
algo de suciedad ambiental, limpieza regular.
Edificios de talleres, oficinas de fábrica, abarrotes,
locales de procesamiento de papel, área de maquinado
ligero.
Sucio. La suciedad se acumula rápidamente, entra
gran cantidad de polvo en el ambiente, el
mantenimiento es irregular.
Áreas de tratamiento térmico, talleres tipográficos,
tratamientos térmicos, talleres de troquelado, molinos
de harina, procesamiento de caucho.
Muy sucio. La suciedad se acumula
constantemente, toda el área se encuentra con
polvo en el ambiente, la limpieza en el área es nula.
Talleres mecánicos, molinos, lavado y engrasado de
autos, fabricas, ingenios.
El valor de la depreciación por polvo (DLP) se determina de la tabla 2.5 y de la
fórmula 2.13.
BA tD.L.P. e fórmula (2.13)
Donde:
A y B son constantes.
“t”; es el tiempo que se considera se dará mantenimiento, su valor estará expresado
en años, así por ejemplo 15 meses equivalen a 1.25 años.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
55
Tabla 2.4. Categoría de mantenimiento de las luminarias.
Categoría de
Mantenimiento Sección Superior Sección Inferior
I Sin reflectores. Sin rejillas o reflectores.
II
Sin reflectores.
Transparente con 15% o más de luz hacia arriba a
través de las aberturas.
Translucida con 15% o más de luz hacia arriba a
través de las aberturas.
Opaca con 15% de luz hacia arriba a través de las
aberturas.
Sin rejillas o reflectores.
Rejillas o reflectores.
III
Transparente con menos del 15% de luz hacia arriba
a través de las aberturas.
Translucida con menos del 15% de luz hacia arriba a
través de las aberturas.
Opaca con menos del 15% de luz hacia arriba a
través de las aberturas.
Sin rejillas o reflectores.
Rejillas o reflectores
IV
Transparente sin aberturas.
Translucido sin aberturas.
Opaco sin aberturas.
Sin rejillas o reflectores.
Rejillas.
V
Transparente sin aberturas.
Translucido sin aberturas.
Opaco sin aberturas.
Transparente sin aberturas.
Translucido sin aberturas.
VI
Sin reflectores.
Transparente sin aberturas.
Translucido sin aberturas.
Opaco sin aberturas.
Transparente sin aberturas.
Translucido sin aberturas.
Opaco sin aberturas.
Fuente. Illuminating Engineering Society “IES Lighting Handbook” (Traducción)
Tabla 2.5. Constante para el cálculo de la depreciación de luminarias por polvo (DLP)
Categoría de
Mantenimiento de la
Luminaria B
A
Muy
Limpio
Limpio Medianamente
limpia
Sucio Muy sucio
I 0.69 0.038 0.071 0.111 0.162 0.301
II 0.62 0.033 0.068 0.102 0.147 0.188
III 0.70 0.079 0.106 0.143 0.184 0.236
IV 0.72 0.070 0.131 0.216 0.314 0.452
V 0.53 0.078 0.128 0.190 0.249 0.321
VI 0.88 0.076 0.145 0.218 0.284 0.396
Fuente. Illuminating Engineering Society “IES Lighting Handbook” (Traducción)
Coeficiente de depreciación luminosa. A medida que pasa el tiempo, las lámparas
tienden a tener un decremento de flujo luminoso, esta depreciación se debe al
envejecimiento, al desgaste de los filamentos, así como al desgaste de las capas de
las luminarias.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
56
En lámparas fluorescentes el flujo disminuye de aproximadamente 10% para
lámparas T8 y en un 15% para lámparas T12, transcurrido la mitad de su vida, en
lámparas incandescentes disminuye de un 6 a 13%, para las lámparas de vapor de
mercurio tienen una depreciación de entre 8 a 18%, para las lámparas de sodio de
baja presión casi permanece constante si se encuentra en los rangos de operación
para los que fueron diseñados y las lámparas de sodio alta presión tienen una
depreciación de alrededor de 15% transcurridos 10000 hrs de vida y de un 30 a 35%
transcurridos 18000 hrs de su vida útil.
El fabricante de la lámpara debe de especificar el coeficiente de depreciación
luminosa de su producto, en caso de que no se proporciones este valor se estima de
acuerdo al promedio de las condiciones anteriores.
Eficiencia de la balastra. El coeficiente de la balastra se debe a que el reactor
consume cierta potencia, que afecta a las lámparas fluorescentes y de vapor de
mercurio en un 5%, por lo que se aplica para este tipo de lámparas un factor de 95%.
Las lámparas incandescentes no se afectan por este coeficiente puesto que no
utilizan este equipo auxiliar, sin embargo cabe destacar que la variación de tensión
hace variar el flujo luminoso, de esta forma una variación de 1% en la tensión
provoca que se tenga un 3% en la variación de flujo, al igual que en las lámparas de
vapor de mercurio, para las lámparas fluorescentes la variación de 2.5% en la
tensión provocara una variación de 1% en el flujo de dicha lámpara.
2.1.4 Calculo de alumbrado para una oficina del edificio corporativo.
Para este caso el área se hará el diseño de alumbrado será una sala de juntas,
esta se muestra en la figura 2.2 y tiene las siguientes: el techo será por medio de
plafón en color blanco, las paredes estarán hechas a base de cristal opalino grupo 3,
el piso será alfombra en color gris obscuro pizarra, las alturas de trabajo están
mostradas en la figura 2.3.
Comenzando a resolver el problema, para el caso del estudio para el nivel de
iluminación la NOM-025-STPS, establece que para áreas de distinción moderada de
detalles y en oficinas debe ser mínimo de 300 lux para tener un alumbrado
adecuado, debido a que el área será de uso cotidiano y la vista estará expuesta a
largas jornadas de trabajo y de acuerdo a experiencia, se opta por hacer el diseño con
400 lux y el cual es un valor que se respecta por la NOM-025-STPS.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
57
También se tiene que tomar en cuenta que para este tipo de edificios no se debe
de exceder los valores de densidad de carga establecidos por las normas, aunque
debe mantener los valores mínimos de iluminación, la NOM-007-ENER-2004,
limita a no exceder de 14 W/m2, por lo que es necesario seleccionar equipos
capaces de proporcionar estos niveles de iluminación y al mismo tiempo respetar la
densidad de carga establecida.
9.4
6
17.10
Fig. 2.2. Dimensiones y distribución del local para sala de juntas.
9.46
Plafon Reticular color
blanco de 61x61cm
Piso alfombrado color gris
Fig. 2.3. Corte en donde se muestra las alturas de la sala de juntas
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
58
Para este tipo de oficinas es recomendable utilizar equipo de alumbrado
fluorescente, con lámparas con temperatura de color blanco cálido de lujo (3000°K)
o blanco de lujo (3800°K), pues estas crean un ambiente cálido y fresco, además de
tener un alto índice de rendimiento de color y un nivel elevado de flujo luminoso de
alrededor de 51 lumen/W.
De esta manera el tipo de luminaria que se selecciona para el cálculo de
alumbrado es del tipo fluorescente de 61x61 cm, la luminaria a emplear será de la
serie 2RT5 la cual está diseñada especialmente para iluminar oficinas privadas y
áreas generales en oficinas, sus características son la mezcla óptima de luz dirigida y
difusa se combina para proporcionar una iluminación balanceada entre el plano de
trabajo y las paredes adyacentes, un incremento en el confort visual y la reducción
de sombras.
La luminaria estará constituida de dos lámparas fluorescentes T5 de 24W cada
una, las cuales proporcionan 1760 lumen por lámpara. Con un consumo de potencia
total de 54 W, sus datos fotométricos están mostrados en la figura 2.4.
Para comenzar con los cálculos se elaborara una hoja general de datos
necesarios para los cálculos la cual contendrá los aspectos más importantes y
contendrá los resultados de los cálculos, esta hoja se muestra en la tabla. 2.6.
Solución del problema.
El nivel de iluminación seleccionado para el cálculo es de: 400 lux
Por el hecho de que esta área será oficinas para personal ejecutivo, de la tabla
2.3 se selecciona el grado de suciedad muy limpio.
Las características que tendrá esta oficina en cuanto a terminación y colores, se
determinan las reflectancias como a continuación se mencionan:
Por el color del plafón, en este caso color blanco, de la tabla 2.1. se
selecciona una reflectancia de 85%.
El piso será alfombrado en color gris obscuro pizarra, por lo cual de la
tabla 2.1, se selecciona una reflectancia de 19%.
Las paredes serán de cristal, el dato proporcionado es cristal opalino del
grupo 3, de la tabla 2.2, la reflectancias se encuentran entre 65 y 78%, se
toma el valor mínimo quedando la reflectancia de 65%.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
59
Los datos de la luminaria que se mencionaron anteriormente quedan de la
siguiente manera:
2 Lámparas fluorescente T5 de 24W.
El flujo total que emite cada lámpara es de 1760 lm, por lo que la
luminaria emitirá un flujo total (ɸT) de 3520 lm, con una depreciación
luminosa del 10%, por lo que el coeficiente de depreciación (CD) queda
de 0.9.
Al ser una luminaria con rejilla por el lado inferior y en el lado superior
estar totalmente cerrado, de la tabla 2.4, se selecciona categoría II, y se
propone un periodo de mantenimiento de 1 año.
Cálculos
De los datos mostrados en la figura 2.2 y 2.3 se calculan las Razones de cavidad.
Altura de cavidad de techo (hct): 0.00 mts.
Altura de cavidad de cuarto (hcc): 1.96 mts.
Altura de cavidad de piso (hcp): 0.74 mts.
Largo del local: 17.10 mts.
Ancho del local: 9.46 mts.
De la fórmula 2.4, 2.7 y 2.8 se tienen las razones de cavidad:
5 1.96 17.10 9.465hcc(largo del local + ancho del local)RCC 1.61
(largo del local ancho del local) 17.10 9.46
hct 0.00
RCT RCC 1.61 0.00hcc 1.96
hcp 0.74RCP RCC 1.61 0.61
hcc 1.96
Con los datos de reflectancias y con las razones de cavidad se obtiene el
coeficiente de utilización (CU) con ayuda de la tabla mostrada en la figura 2.4, se
ajustan las reflectancias de acuerdo a la tabla de CU quedando de la siguiente
manera:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
60
Reflectancia en techo (ρT): 85%, se deja de 80%
Reflectancia en muros (ρM): 65%, se deja de 70%
Reflectancia en piso (ρP): 19%, se deja de 20%
CURVA DE DISTRIBUCION
FOTOMETRICA
CANDELAS PIE
0° 90°
0° 1104 1104
5° 1098 1103
15° 1063 1088
25° 973 1037
35° 826 939
45° 634 812
55° 413 673
65° 226 435
75° 97 147
85° 13 14
90° 0 0
LUMEN ZONAL
ZONA LUMENS %LAMP %ARREGLO
0°-30° 871 24.7 28.0
0°-40° 1424 40.4 47.0
0°-60° 2484 70.6 82.0
0°-90° 3028 86.0 100.0
90°-180° 0 0.0 0.0
0°-180° 3028 86.0 100.0
EFICIENCIA: 86.0% EFICACIA: 56.0 lm/watt
ESPACIAMIENTO = 1.3 HM
COEFICIENTE DE UTILIZACION
PISO 20%
TECHO 80% 70% 50%
PARED 70% 50% 30% 50% 30% 10% 50% 30% 10%
RA
ZO
N D
E C
AV
IDA
D D
E
CU
AR
TO
0 102 102 102 100 100 100 96 96 96
1 94 90 87 88 85 82 85 82 80
2 86 79 73 77 72 68 74 70 66
3 78 70 63 68 62 57 66 60 56
4 72 62 54 61 54 48 58 53 48
5 66 55 48 54 47 42 52 46 41
6 61 50 42 49 42 37 47 41 36
7 57 45 38 44 37 32 43 37 32
8 53 41 34 41 34 29 39 33 29
9 49 38 31 37 31 26 36 30 26
10 46 35 28 34 28 24 34 28 23
Fig.2.4 Datos fotométricos y características del luminario a utilizar en área de oficinas.
Con estos valores de reflectancia y con el valor de la razón de cavidad de cuarto
se extrapola en la tabla de coeficiente de utilización de la fig. 2.4 y se obtienen los
valores:
Para RCC =1, CU= 94% y para RCC=2, CU=86%
Debido a que estos valores son lineales, el valor intermedio de 1.61 se interpola
para obtener el coeficiente de utilización aproximado, el valor intermedio entre los
valores 1 y 2 es de 0.61, por lo que este valor es el que se usara en la interpolación,
como se muestra a continuación:
1 1 2CU CU 0.61 CU CU 0.94 0.61 0.94 0.86 0.891
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
61
Para determinar el valor de depreciación de lúmenes por polvo (DLP), se hace
uso de la formula 2.13 y de la tabla 2.5 y de acuerdo datos anteriores se tiene:
Periodo de mantenimiento: 1 año.
Categoría de mantenimiento de la luminaria: II.
Grado de suciedad: muy limpio.
Con los datos anteriores de la tabla 2.5 se seleccionan las constantes:
A=0.033
B=0.62
Sustituyendo valores se tiene: 0.62B 0.033 1A t
D.L.P. e e 0.967
Para la eficiencia de la balastra se toma el valor de 95% tal como se especifica
en el tema 2.1.3.1.
Para determinar el número de luminarios se hace uso de la fórmula 2.12.
Area ENumero de luminarios=
/ luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.
2161.77m 400lxNumero de luminarios=
3520lm 0.891 0.967 0.90 0.95
Numero de luminarios=24.93 pzas
El número de luminarios calculados es de 25. El espaciamiento entre luminarios
que proporciona el fabricante es de 1.3 la altura de montaje por lo que:
espaciamiento 1.3 1.96mts 2.55mts.
La distribución para los 25 luminarios, quedaría, 5 filas de luminarios a lo largo
y 5 filas de luminarios a lo ancho, con un espaciamiento entre ellos de 1.89 mts, a lo
ancho y 3.42 mts a lo largo, por lo que se tendría una mala repartición de flujo
luminoso.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
62
Tabla 2.6. Hoja de resumen del cálculo de alumbrado.
CALCULO DE ALUMBRADO
DATOS GENERALES DEL LOCAL
Nombre del proyecto: Edificio de oficinas corporativas. Color de techo: Blanco
Principal tipo de trabajo a desarrollar: Sala de juntas. Color de paredes: Cristal Opalino Grupo 3
Grado de suciedad del local: Muy limpio Color de piso: Alfombrado gris pizarra
Nivel de iluminación media para el diseño: 400 lx. Nivel de iluminación inicial de cálculo: 449 lx.
DATOS DE LA LUMINARIA DATOS DE LA LAMPARA
Marca: s/m Tipo de lámpara: Fluorescente T5, 24W
Catalogo: s/cat. Marca: s/m
Numero de lámparas por luminaria: 2 lámparas Flujo luminoso inicial: 1760 lm
Categoría de mantenimiento: II Depreciación luminosa: 90%
Periodo de mantenimiento: 1 año
DIMENSIONES DEL LOCAL
Largo (L): 17.10 mts. Ancho (An): 9.46 mts. Area : 161.77 m2.
CAVIDADES Y RAZONES DE CAVIDAD
Altura de cavidad de techo (hCT): 0.00 mts. Razón de cavidad de cuarto (RCC): 1.61
Altura de cavidad de cuarto (hCC): 1.96 mts. Razón de cavidad de techo (RCT): 0.00
Altura de cavidad de piso (hCP): 0.74 mts. Razón de cavidad de piso (RCP): 0.61
REFLECTANCIAS
Reflectancia en techo (ρT): 85% Reflectancia en muros (ρM): 65% Reflectancia en piso (ρP): 19%
DATOS ADICIONALES Y CALCULOS
Depreciación de la luminaria por polvo (DLP): 0.967 Coeficiente de utilización (CU): 0.891
Depreciación de lúmenes en la lámpara (CD): 0.90 Eficiencia de la balastra (EB): 0.95
NUMERO DE LUMINARIOS CALCULADOS: 24.93 PIEZAS
NUMERO DE LUMINARIOS PROPUESTOS: 28 PIEZAS
Si se consideran 28 luminarios, se tiene una colocación equitativa y uniforme,
pues se tendrá 7 luminarios a lo largo y 4 a lo ancho, su espaciamiento queda de
2.44 mts y se muestra en la figura 2.5.
Por lo que el nivel de iluminación inicial despejando la formula 2.12 queda:
Numero de luminarios / luminario C.U. D.L.P. C.D. E.B.
Iluminacion (E)=Area
2
28 3520lm 0.891 0.967 0.90 0.95Iluminacion (E)=
161.77m
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
63
Iluminacion (E)=449.18 lx
9.4
6
17.10
Fig. 2.5. Distribución de alumbrado en el área de sala de juntas de acuerdo al cálculo.
Verificando que el alumbrado propuesto en la sala de juntas cumpla con lo que
establece las normas que le aplican se tiene lo siguiente:
Para la NOM-007-ENER-2004, la densidad de potencia eléctrica (DPEA) no
debe ser mayor de 14 W/m2, por lo que:
2
Carga Total Conectada para Alumbrado (Watts)DPEA
Area Total Iluminada (m )
Los valores que se tienen son los siguientes:
El área del espacio a iluminar es de: 161.77 m2.
El número de luminarios propuesto de acuerdo al cálculo es de 28.
El luminario consume una potencia total es de 54 watts totales (conjunto
lámparas-balastro).
Sustituyendo los valores se tiene:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
64
2
2
28 luminarios 54 wattsDPEA
161.77 (m )
DPEA 9.35W / m
Del resultado anterior:
2 2
DPEA diseño DPEA norma
9.35 W/m < 14 W/m Cumple con la NOM-007-ENER-2004
Verificando que el diseño cumpla con la NOM-025-STPS, se tiene lo siguiente:
El nivel de iluminación no debe ser menor de 300 lux, para áreas en donde se
requiere distinción moderada de detalles, tal es el caso de oficinas. Considerando la
propuesta que se tiene el nivel de iluminación calculado es de 449 lx, por lo que el
diseño cumple con la NOM-025-STPS en cuanto a iluminación.
El segundo criterio que se debe verificar es el deslumbramiento en donde las
reflectancias no deben ser mayores a las especificadas por la NOM-025-STPS las
cuales se compara a continuación:
Concepto Nivel Máximo Permisible de
Reflexión NOM-025-STPS
Nivel de Reflexión
de los Acabados
Techo 90% 85% CUMPLE
Paredes 60% 65% NO CUMPLE
Piso 50% 19% CUMPLE
El alumbrado no cumple con la reflectancia en pared, por lo que se recomienda
que las paredes tengan un diseño o material diferente en donde la reflectancia sea
menor o igual al 60%.
Si se considera que el material de las paredes cambiara a un valor menor o igual
al que exige la NOM-025-STPS, haciendo un análisis rápido el único factor que se
afecta es el coeficiente de utilización, si se considera un valor de 60% de reflexión
en paredes, entonces el coeficiente de utilización de acuerdo a la figura 2.4, se
obtendría un valor de 0.833 y por lo cual se calculan 26.68 luminarias, considerando
los aspectos anteriores se emplearan 28 luminarios con un nivel de iluminación de
420 lux, y por lo tanto el diseño cumple con las normas NOM-007-ENER-2004 y
NOM-025-STPS.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
65
Este método de cálculo se emplea para el alumbrado de cada una de las áreas
correspondientes al edificio y del cual se arroja los resúmenes de carga para
alumbrado.
Para el cálculo de alumbrado de emergencia se procede con los mismos criterios
de diseño, solo se debe tomar en cuenta el valor mínimo de iluminación que se
exige en la NOM-025-STPS y la NOM-001-SEDE.
2.1.5 Tipo de luminarios empleados en el edificio corporativo.
Los tipos de luminario y características que se utilizan en cada área se
desarrollan en los siguientes párrafos.
Alumbrado de pasillos, para este tipo de área, cuando estos sean para salidas o
de evacuación de personal en caso de que exista alguna contingencia, se establece
alumbrado de emergencia, la luminancia se respecta conforme lo especifica la
NOM-025-STPS, para alumbrado de emergencia, además se contempla que los
luminarios cuenten con batería de respaldo de energía de 90 minutos, como mínimo
tal como se indica en la sección 700-12(a), lo cual será tratado en el tema de
servicios de emergencia. Los luminarios a usar serán fluorescentes del tipo
compacto, el luminario estará constituido por 2 lámparas PL de 26W cada una, con
balastro electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts y también se
utilizaran luminarios con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24 Watts cada uno,
balastro electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts, con una potencia de
entrada de 54Watts.
Alumbrado de baños, se emplearan luminarios con 2 lámparas fluorescentes
compactas de 26 Watts cada una para alumbrado general y para alumbrado de realce
se usaran canaletas, F32T8, con lámpara T8 de 32 Watts, ambos tipos de luminarios
operan a una tensión de 127/277Volts, el servicio eléctrico será normal.
Alumbrado de escaleras de servicio, por lo general esta área no es de uso
continuo, sin embargo, es un área que es indispensable en caso de evacuación en
caso de que se llegue a suscitar algún incidente o siniestro, por lo cual se considera
como de alta importancia, el alumbrado deberá ser de emergencia y además deberá
estar respaldado con batería de emergencia, tanto en luminancia como en
componentes del luminarios deberá de cumplir con lo que establecen las normas,
NOM-025-STPS y en la sección 700-12(a) de la NOM. Para el área de escaleras de
emergencia se emplearan luminarios con un grado de protección IP-40, estarán
constituidos por 2 lámparas fluorescentes de 32 watts cada uno.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
66
Alumbrado área de recepción, para el área de recepción, se empleara luminarios
con 2 lámparas fluorescentes compactas de 26 Watts, para alumbrado general, para
áreas de descanso y para resaltar algunos aspectos o áreas cálidas se emplearan
luminarios MR16 del tipo halógeno de 50 Watts, para el área de registro se empleara
luminarios con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24 Watts cada uno, balastro
electrónico para operar a una tensión de 127/277 Volts, con una potencia de entrada
de 54Watts. Esta área se considera la entrada general y es la salida al exterior del
edificio, por lo que se considera una ruta de evacuación, y por tanto el alumbrado se
considera de emergencia.
Alumbrado área de estacionamientos, el alumbrado que se usara para esta área,
deberá respetar el nivel de iluminación que establece como mínimo la NOM-025-
STPS, tanto en alumbrado general como en emergencia, también se debe considerar
no exceder la Densidad de Potencia Eléctrica de Alumbrado para estacionamientos
en áreas cerradas, como lo especifica las normas NOM-007-ENER y NOM-013-
ENER, los luminarios a emplear serán con un grado de protección IP-66
constituido por 2 lámparas fluorescente de 28 watts cada uno, para el alumbrado de
emergencia en las salidas y área para transito deberá de considerarse luminarios con
batería de respaldo las cuales deben cumplir con lo que establece la NOM-001-
SEDE, en su artículo 700-12(a).
Alumbrado de cuartos de equipo y de subestación eléctrica, para el alumbrado
de estas áreas se deben de tomar todas la medidas necesarias que establecen las
normas, los niveles de iluminación deben de ser acordes con lo que especifica la
NOM-025-STPS y además cumplir con los niveles especificados en la NOM-001-
SEDE, en la tabla 924-5 y tomar en cuenta los artículos 110-16(d), 110-34(d), 700-
12(a), 700-17 y 924-5. Para las áreas de cuartos de tableros, cuartos de equipos y
subestación y cuartos de maquinas, se emplearan luminarios con un grado de
protección IP-66, estarán constituidos por 2 lámparas fluorescentes T8 de 32 watts
cada uno para operar a una tensión de 127/277Volts. Los luminarios con respaldo de
energía por baterías serán acordes como lo establecen los artículos anteriores.
Los equipos auxiliares (balastros) para el arranque correcto de los luminarios
fluorescentes, deben cumplir con lo establecido en el art. 100-2 de la NOM-001-
SEDE-2005, además de cumplir los criterios de alto factor de potencia, bajas
pérdidas, tengan una envolvente segura para evitar derramamiento de sustancias.
Para criterios generales de los balastros se considera que consumen de un 10 a
20% de la potencia de las lámparas del tipo T5, T8 y T12, para balastros de lámparas
fluorescentes compactas se considera un consumo de energía del 5%.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
67
Los conductores a emplear para los equipos de alumbrado serán con aislamiento
del tipo THW-LS, el cual es un aislamiento termoplástico resistente a la humedad, al
calor y a la propagación de incendios y emisión reducida de humos y gas acido. Este
tipo de aislamiento es permitido por la NOM-001-SEDE en la tabla 310-13 y se
puede usar en aplicaciones en lugares húmedos y secos.
Las cargas de alumbrado para cada usuario y servicios generales se muestran en
el siguiente resumen.
Tabla 2.7. Cargas de alumbrado calculadas para cada usuario.
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
CARGA DE
ALUMBRADO
PARA OFICINAS
(W)
CARGA DE
ALUMBRADO
COMERCIO
(W/m2)
CARGA DE
ALUMBRADO
SERVICIOS
GENERALES (W)
2 3ero. Al 6to. 109,824 19,872
3 7mo. Y 8vo. 54,912 9,936
4 9no. Y 10mo. 54,912 9,936
5 11vo. Y 12vo. 54,912 9,936
6 13vo. Al 15vo. 82,368 14,904
7 16vo. Al 18vo. 82,368 14,904
8 1ero. Y 2do. 25
19no. Al 21vo. 82,368 14,904
Servicios
Generales, 22vo. 21,104
4,968
Recepción, Planta Baja 11,796
Estacionamientos y
subestaciones
Sótanos 1,2,3,4,5 y
azotea
219,686
El alumbrado del área comercial, solo se contempla la densidad de carga para
poder vislumbrar el espacio requerido en la subestación correspondiente, debido a
que es un conjunto comercial y restaurante la NOM-007-ENER, permite tener una
DPEA de 20 W/m2 para estas áreas, sin embargo permite también tener un
incremento en la DPEA de hasta 42 W/m2 para áreas de mercancía fina y para áreas
en donde se requiera resaltar mercancía se permite un incremento de 17W/m2, por lo
que se opta el tener una DPEA de 25 W/m2.
2.2 Contactos.
Los receptáculos instalados en circuitos derivados de 15A y 20A, deberán ser
con conexión de puesta a tierra. Los receptáculos con conexión de puesta a tierra
deben instalarse solo en circuitos para la tensión y la corriente para los cuales están
clasificados.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
68
Los receptáculos conectados a circuitos que tengan distintas tensiones,
frecuencia o tipos de corriente eléctrica (c.a. o c.c.) en el mismo edificio, deben de
estar diseñados de tal forma que las clavijas de conexión utilizadas en esos circuitos
no sean intercambiables.
Todos los receptáculos.- Las cargas para contactos de propósitos generales se
calculan considerando 180VA por salida de contactos normales. Estas salidas
pueden tener un contacto doble o tres contactos montados en una misma base.
Si los contactos están dimensionados para un ciclo de trabajo no continuo, los
primeros 10 KVA se calculan al 100%.
Los contactos que alimentan cargas con ciclo de operación continua, se
consideran también 180 VA por salida y se calculan al 125%.
Para obtener la carga total: las salidas para contactos se deben sumar a las cargas
de alumbrado y se aplican los factores de demanda correspondientes al tipo de
instalación.
Distribución del sistema de contactos.
Cada posición de trabajo de las oficinas cuenta con un contacto conectado al
sistema, cada piso cuenta con un cuarto de eléctrico que cuenta con un tablero para
alimentarlos. La alimentación de los contactos será bajo plafón por medio de un
sistema de cableado por medio de ducto cuadrado embisagrado y el cual alimentara
a las cajas distribuidoras, cajas de piso y todos los accesorios necesarios para
integrar todo un sistema de cableado flexible. Este cableado tiene la capacidad de
alimentar las posiciones de trabajo de modo que permita que si varía la ubicación de
las mismas, el cableado se adapte a la nueva ubicación.
Tensión seleccionada para alimentar los sistemas eléctricos de Contactos, y
salas de juntas, aulas de capacitación. La tensión de operación de 220/127V se
obtiene a través de transformadores de propósitos generales tipo seco trifásicos con
relación de tensión 480/220-127V y que se encuentran distribuidos en cuartos
eléctricos de los diferentes niveles para alimentar tableros multicircuitos 3F-4H,
220/127V y alimentar las cargas eléctricas que les corresponda.
Tensión seleccionada para alimentar los sistemas eléctricos de contactos
regulados. La tensión de operación de 208/120V se obtiene a través de
transformadores de propósitos generales tipo seco trifásicos con relación de tensión
480/208-120V y que se encuentran distribuidos en cuartos eléctricos de los
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
69
diferentes niveles para alimentar tableros multicircuitos 3F-4H, 208/120V y
alimenta las cargas eléctricas que le correspondan.
La instalación eléctrica de contactos para el edificio se realiza con circuitos
eléctricos a 127V, 1F-2H, 60Hz. Y en algunos casos de salidas especiales se podría
usarse 220V, 2F-2H, 60Hz. Los materiales utilizados para estas alimentaciones de
circuitos derivados; es tubería galvanizada y cable de cobre con aislamiento THW-
LS y soportería adecuada para la sujeción de la instalación.
Las cargas para contactos para cada usuario y servicios generales se muestran en
las tablas 2.8 y 2.9.
Tabla 2.8. Cargas de contactos normales para cada usuario.
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
CARGA DE
CONTACTOS
PARA OFICINAS
(W)
CARGA DE
CONTACTOS
COMERCIO
(W/m2)
CARGA DE
CONTACTOS
SERVICIOS
GENERALES (W)
2 3ero. Al 6to. 272,664 26, 064
3 7mo. Y 8vo. 136,332 13,032
4 9no. Y 10mo. 136,332 13,032
5 11vo. Y 12vo. 136,332 13,032
6 13vo. Al 15vo. 204,498 19,548
7 16vo. Al 18vo. 204,498 19,548
8 1ero. Y 2do. 35
19no. Al 21vo. 204,498 19,548
Servicios
Generales, 22vo. 15, 975
Recepción, Planta Baja 27864
Estacionamientos y
subestaciones
Sótanos 1,2,3,4,5 y
azotea
43758
Tabla 2.9. Cargas de contactos regulados para cada usuario.
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
CARGA DE
CONTACTOS
PARA OFICINAS
(W)
CARGA DE
CONTACTOS
COMERCIO
(W/m2)
2 3ero. Al 6to. 180,000
3 7mo. Y 8vo. 90,000
4 9no. Y 10mo. 90,000
5 11vo. Y 12vo. 90,000
6 13vo. Al 15vo. 135,000
7 16vo. Al 18vo. 135,000
8 1ero. Y 2do. 20
19no. Al 21vo. 135,000
Servicios
Generales, 22vo. 15,975
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
70
2.3 Aire Acondicionado.
El acondicionamiento de los edificios es otro aspecto que interesa, pues la
función principal de tener aire acondicionado en este tipo de inmuebles es la de
mantener en condiciones de confort térmico a las personas que ocuparan este
espacio, y en general cualquier tipo de edificación. La energía empleada por este
sistema no es directamente atribuible a la productividad de la empresa, los procesos
industriales que requieren de aire acondicionado son poco frecuentes, aunque
existen procesos que si requieren de condiciones controladas en su ambiente.
El procurar condiciones confortables a los ocupantes será de acuerdo al tipo de
actividad que desarrollen, este proceso es resuelto por especialistas dedicados a este
tipo de ingeniería, las cargas, en este caso las capacidades de los motores que sean
necesarios para cumplir su fin deberán de ser eficientes y por lo cual la ingeniería
eléctrica solo se verá involucrada en la parte de alimentación de estos equipos que
sean determinados por el tipo de ingeniería de aire acondicionado.
Las consideraciones aplicables en el artículo 440, correspondiente a esta parte
especifica de la NOM, y en la cual se deben de respetar los demás artículos que
apliquen (sección 430 para motores) y que están descritos en dicho artículo, esta
parte establece lo siguiente:
Para los medios de desconexión de estos equipos, La capacidad de corriente
nominal debe ser no menos del 115% de la corriente eléctrica de carga nominal
indicada en la placa de datos o de la corriente para selección del circuito derivado
(tablas 430-147 a la 430-150).
Para determinar los kW o CP equivalentes, en cumplimiento con los requisitos
de la Sección 430-109, se determinan los kW o CP nominales de las Tablas 430-147
a 430-150, correspondientes a la corriente eléctrica de carga nominal o a la corriente
para selección del circuito derivado, la que sea mayor, y los kW o CP de las Tablas
430-151A o 430-151B correspondientes a la corriente eléctrica de rotor bloqueado.
En caso de que la corriente eléctrica para selección del circuito derivado y la
corriente eléctrica de rotor bloqueado no correspondan a las corrientes indicadas en
las Tablas 430-148, 430-150 o 430-151A o 430-151B, se debe utilizar el valor
siguiente más elevado de kW o CP. En caso de obtener valores nominales diferentes
de kW o CP al aplicar estas tablas, se debe escoger un valor de kW o CP por lo
menos igual que el más grande de los valores obtenidos.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
71
Para las cargas combinadas, La capacidad de corriente nominal de los medios de
desconexión debe ser no menos 115% de la suma de todas las corrientes en la
condición de carga nominal, determinadas de acuerdo con lo indicado en 440-12 (b)
(1).
Los medios de desconexión deben ser visibles y fácilmente accesibles desde el
aparato eléctrico de aire acondicionado o equipo de refrigeración. Pueden instalarse
sobre o dentro del equipo de aire acondicionado o de refrigeración, los medios de
desconexión, no deben instalarse en los paneles diseñados para permitir el acceso a
los equipos de aire acondicionado o refrigeración.
En cuanto a la protección de los circuitos derivados contra circuito y falla a
tierra, se debe de cumplir con lo siguiente:
Los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito
derivado para los motocompresores herméticos de refrigeración, deben ser capaces
de transportar la corriente eléctrica de arranque del motor. Se considera que se ha
obtenido la protección adecuada cuando este dispositivo tiene un valor nominal o de
ajuste que no exceda 175% de la corriente eléctrica para selección del circuito
derivado, cualquiera que sea mayor. En caso de que la protección especificada no
sea suficiente para la corriente de arranque del motor, el valor puede ser aumentado,
pero no debe ser mayor que 225% de la corriente eléctrica de carga nominal del
motor o de la corriente para selección del circuito derivado, la que sea mayor, los
dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito derivado
para equipo, deben ser capaces de transportar la corriente eléctrica de arranque del
equipo.
Para la selección de los conductores de los circuitos derivados se tomaran en
cuenta el artículo 440-31 y en las siguientes recomendaciones que especifica en sus
demás artículos:
Los conductores de un circuito derivado que alimenten un solo motocompresor
hermético de refrigeración deben tener una capacidad de conducción de corriente no
menor que 125% de la corriente eléctrica de carga nominal de la unidad sellada o de
la corriente para selección del circuito derivado, la que sea mayor. Sección 440-32.
Los conductores que alimenten una o más unidades con cargas adicionales de
motores o sin ellas, deben tener una capacidad de conducción de corriente no menor
que la suma de valores de la corriente eléctrica de carga nominal o de la corriente
para selección del circuito derivado, la que sea mayor, de todas las unidades
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
72
selladas, más la corriente de plena carga de los otros motores y más un 25% del
mayor valor nominal del motor o de la unidad sellada del grupo. Sección 440-32.
Para cargas combinadas, la sección 440-32, dice que los conductores que
alimentan a una carga de motocompresores herméticos de refrigeración que sea
adicional a una carga de alumbrado o aparatos eléctricos, según se indica en el
Artículo 220 y en otras Secciones aplicables, deben tener una capacidad de
conducción de corriente suficiente para la carga de alumbrado o de artefactos más la
requerida para la carga de las unidades selladas, determinada de acuerdo con lo
indicado en 440-33 o, para una sola unidad sellada, de acuerdo con lo indicado en
440-32.
La sección 440-52 indica que la protección de sobrecarga que sea adecuado para
la corriente eléctrica, este dispositivo debe escogerse para disparar a no más del
140% de la corriente nominal del equipo, si se va a proteger a este equipo con un
fusible o interruptor automático de tiempo inverso sensible a la corriente eléctrica
del motor, el cual puede también servir como dispositivo de protección del circuito
derivado contra cortocircuito y falla a tierra. Este dispositivo debe tener una
capacidad nominal no mayor que 125% de la corriente de carga nominal del
motocompresor. Debe tener suficiente retardo de tiempo para permitir que el
motocompresor arranque y acelere su carga. El equipo o motocompresor debe llevar
identificación de la máxima capacidad de este fusible, del circuito derivado o de la
capacidad nominal del interruptor automático de tiempo inverso.
Las cargas de aire acondicionado se muestran en la tabla 2.10
Tabla 2.10. Cargas de Equipos de aire acondicionado para cada usuario.
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
NUMERO Y
DESIGNACION DE
EQUIPOS DE AIRE
ACONDICIONADO
POTENCIA DEL
EQUIPO EN
CABALLOS DE
POTENCIA (C.P)
TENSION DE
OPERACION
2 3ero. Al 6to. 16 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
3 7mo. Y 8vo. 8 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
4 9no. Y
10mo.
8 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
5 11vo. Y
12vo.
8 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
6 13vo. Al
15vo.
12 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
7 16vo. Al
18vo.
12 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
73
Tabla 2.10. Cargas de Equipos de aire acondicionado para cada usuario (continuación).
USUARIO NIVELES
OCUPADOS
NUMERO Y
DESIGNACION DE
EQUIPOS DE AIRE
ACONDICIONADO
POTENCIA DEL
EQUIPO EN
CABALLOS DE
POTENCIA (C.P)
TENSION DE
OPERACION
8
1ero. Y 2do. 35 W/m2
19no. Al
21vo.
12 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
Servicios Generales
22vo. 4 Unidades de Aire
Acondicionado (UMA) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
Baños 44 Ventiladores de
extracción (1 por baño). 0.25
1F, 2H, 127 V, 60
Hz.
Azotea
2 Ventilador de desfogue
de humos (VD) 15
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
2 Ventilador de
presurización escaleras
(VP)
10 3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
2 Unidades Generadoras
de Agua Helada (UGAH) 537 KW
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
2 Torres de enfriamiento
(TE) 40
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
1 paquete de bombeo
triplex primario (BAHC) 20
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
1 paquete de bombeo
triplex secundario (BAHV) 40
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
1 paquete de condensados
triplex (BAK) 40
3F, 3H, 480 V, 60
Hz.
2.4 Elevadores y Elevadores de Carga.
Uno de los aspectos que se deben considerar en el edificio es el uso de
elevadores los cuales por la cantidad de pisos es indispensable para el traslado del
personal a cualquier nivel de la torre, si como elevadores de carga para el propósito
de transportar equipos necesarios a toda la torre.
En el artículo 620, proporciona los parámetros mínimos para la instalación del
equipo eléctrico y el alambrado utilizado en la conexión de elevadores, montacargas,
escaleras eléctricas, pasillos móviles, escaleras y elevadores para sillas de ruedas.
La tensión eléctrica de suministro no debe exceder de 400v entre conductores,
como se recomienda en el artículo 620-3,a),b),c). Los circuitos derivados para los
controles de operación y motor de la puerta, así como los circuitos derivados y
alimentadores de los controles del motor, motores y frenos de la maquina, no deberá
emplear una tensión eléctrica que exceda 600 V.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
74
En las tensiones internas para la conversión de la energía y equipo asociado
funcionalmente, incluyendo el alambrado de conexión, se permite emplear una
tensión eléctrica más alta, si este equipo y sus conductores están aprobados e
identificados para la tensión eléctrica apropiada.
Cuando la tensión eléctrica exceda de 600V las señales o letreros de precaución
con la leyenda de “Peligro Alta Tensión Eléctrica”, que deberán fijarse al equipo y
ser totalmente visibles.
Los circuitos de alumbrado deberán de cumplir con lo especificado en el artículo
410. Los circuitos derivados para equipos de calefacción y aire acondicionado de la
cabina, no deben operar a más de 600V.
Todas las partes vivas de aparatos eléctricos, en los cubos de elevadores, dentro
o sobre la cabina del mismo, montacargas, escaleras eléctricas, pasillos móviles y
áreas de maquinas, para elevadores y escaleras y para sillas de ruedas, deberán estar
encerradas a fin de evitar contactos accidentales.
Como lo establece el artículo 620-4.
En el articulo 620-5estable ce que se deberán preverse espacios de trabajo junto
a los controladores eléctricos, medios de desconexión y otros equipos eléctricos.
Donde las condiciones de mantenimiento y supervisión aseguren que solo el
personal calificado examine, ajuste, de servicio y mantenimiento de equipo.
El aislamiento de los conductores para el bloqueo de la puerta del elevador
desde el mecanismo de elevación, deben ser resistentes a la propagación de la flama
y en caso de contar con puertas a prueba de fuego, deberán ser adecuados para una
temperatura no menor que 200 º C. como se indica el al articulo 620-11, a), b),c).
Los cables viajeros utilizados como conexiones flexibles entre la cabina del
elevador o montacargas o contrapeso y canalización, deben ser cables para
elevadores de los tipos indicados en la tabla 400-4.
Todos los conductores colocados en las canalizaciones y dentro o sobre las
cabinas de elevadores en los fosos de escaleras eléctricas y pasillos móviles, y en sus
cuartos de maquinas, deben tener un aislamiento resistente a la propagación de la
flama y resistente a la humedad. Todos los conductores deben tener un nivel de
aislamiento por lo menos igual que la capacidad máxima nominal de la tensión
eléctrica del circuito de cualquier conductor dentro de la cubierta, cable o
canalización.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
75
Cabe mencionar que se debe instalar un circuito derivado independiente para
alimentar exclusivamente al alumbrado, receptáculos, luces auxiliares y ventilación
de la cabina del elevador; así como se debe instalar un circuito independiente
exclusivo para alimentar al aire acondicionado y a la calefacción de la cabina del
elevador.
En las casa de maquinas se debe instalar un circuito derivado exclusivo para
alumbrado y otro para receptáculos, sebe de instalar al menos un receptáculo dúplex
de 120V o 127V, una fase, en el cubo del elevador
Tabla 2.11. Cargas de elevadores.
USUARIO NUMERO DE
ELEVADORES
POTENCIA DEL
ELEVADOR EN
CABALLOS DE
POTENCIA (C.P)
TENSION DE
OPERACION FRECUENCIA
Elevadores
estacionamientos
(sótano 5)
4 30 3F, 3H, 480 V 60 Hz
Elevadores Edificio
(azotea) 11 50 3F, 3H, 480 V 60 Hz
2.5 Bombas de Agua.
La necesidad que surge de contar con un sistema de agua en un edificio, lleva a
la creación de sistemas capaces de poder suministrar este líquido a través de todos
los medios necesarios para que el usuario final pueda hacer uso de ello.
Para que en un edificio exista este suministro en la mayoría de los casos cuenta
con una cisterna que por lo general es en los sótanos y la cual será capaz de
suministrar los requerimientos necesarios para ello, también en la mayoría de los
casos en la parte de azoteas existirán tinacos, por lo cual será necesario el elevar
este liquido de la parte del sótano hacia la azotea.
Es de conocimiento que los equipos empleados para la parte de bombeo la parte
de alimentación eléctrica involucrara el manejo de motores pues estos están
acoplados mecánicamente a estos equipos de bombeo, por lo cual se hace necesario
el considerar los aspectos para su cálculo, tal como lo establece la sección 430, por
lo que se tomaran estas consideraciones el correcto calculo de alimentadores,
circuitos derivados y protecciones.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
76
Tabla 2.12. Cargas de Equipos de bombeo.
USUARIO EQUIPOS DE
BOMBEO
POTENCIA DEL
EQUIPO EN
CABALLOS DE
POTENCIA (C.P)
TENSION DE
OPERACION FRECUENCIA
Servicios generales
Equipo dúplex
cárcamo de achique
(EDCA)
5 3F, 3H, 480 V 60 Hz
Equipo de bombeo
a tanque elevado de
agua potable
(EBTEAP)
25 3F, 3H, 480 V 60 Hz
Equipo de bombeo
presurizador (EBP) 5 3F, 3H, 480 V 60 Hz
2.6 Bombas Contra Incendio.
Los incendios son una de las mayores catástrofes naturales y en muchos casos
provocados por el hombre, que durante los últimos años han aumentado
desorbitadamente su frecuencia, causando daños irreparables tanto en vidas humanas
como en pérdidas materiales y medioambientales.
Esto ha estado condicionado por la necesidad de permanente de minimizar o
evitar las nefastas consecuencias de los incendios, por tal motivo el ser humano se
da a la tarea de implementar equipos diseñados para minimizar los incendios.
Según la NOM-001-SEDE-2005, establece puntos importantes para la
instalación eléctrica de los equipos contra incendio, dentro de los cuales a
continuación se plantea algunos de ellos:
La corriente eléctrica debe llegar a los motores eléctricos de bombas contra
incendios a través de uno de los siguientes medios:
Cuando el motor reciba energía desde la acometida, debe de estar situado e
instalado de modo que se reduzcan al mínimo los riesgos de daños por los
incendios producidos.
Cuando el motor reciba energía de generadores instalados en el edificio, estos
deben estar protegidos de modo que se reduzcan al mínimo los riesgos de
daños por incendios producidos.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
77
Cuando el motor reciba corriente eléctrica de una conexión situada en un punto
anterior al medio de desconexión de la acometida, dicha conexión no debe de estar
en el mismo compartimiento en el que este instalado el medio de desconexión.
Los controladores de los motores eléctricos de las bombas y de los
desconectadores de transferencia, deben estar situados lo más cerca posible de los
motores que controlan y a la vista de ellos. Los controladores de los demás motores
eléctricos deben estar situados lo más cerca posible de los motores que controlan y a
la vista de ellos.
Las baterías de los motores diesel deben estar en un estante sobre el suelo, o
bien sujetas y situadas donde no estén expuestas a temperaturas excesivas,
vibraciones, daño mecánico o al agua. Así como los controladores de motores y los
desconectadores de transferencia deben estar situados o protegidos para que no les
llegue el agua procedente de las bombas o de sus conexiones.
Todos los equipos de control de las bombas contra incendios deben estar sujetos
a estructuras de material no combustible.
Los conductores de suministro deben instalarse por la parte exterior de las
construcciones y tratarse como conductores de la acometida. Cuando no puedan
instalarse por fuera del edificio, se permite instalarlos por dentro, siempre que estén
enterrados o encerrados bajo concreto de un espesor mínimo de 50 mm.
Todos los cables que vayan desde los controladores de los motores de las
bombas hasta dichos motores, deben instalarse en tubo (conduit) metálico tipo
pesado, semipesado, metálico flexible a prueba de líquidos o ser cables de tipo MI.
Los conductores deben estar protegidos solamente contra cortocircuito.
Los conductores de conexión deben conectarse directamente la fuente de
suministro a un controlador aprobado para bombas contra incendio.
Los controladores de las bombas contra incendios no se deben usar como cajas
de empalmes para conectar a otro equipo. Tampoco se deben conectara los
controladores de las bombas contra incendios, los conductores de suministro de las
bombas auxiliares.
Cuando se ponga en marcha los motores, la tensión eléctrica de las terminales de
la red en el control no debe de caer más del 15% por debajo de su valor normal
(tensión eléctrica nominal del controlador). Cuando el motor funcione a 115% de su
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
78
corriente a plena carga, la tensión eléctrica en las terminales del motor no debe caer
más de 5% de la tensión eléctrica del motor.
Los circuitos de control deben instalarse de manera que la falta de uno de ellos
(circuito abierto o cortocircuito) no impida el funcionamiento de la bomba por otros
medios internos o externos. La apertura, desconexión, cortocircuito o corte de
corriente eléctrica en sus circuitos, puede hacer que la bomba siga funcionando
continuamente, pero no deben impedir que el controlador o controladores pongan en
marcha la bomba por causas distintas a estos circuitos externos de control.
Tabla 2.13. Carga de Equipo contra incendio.
USUARIO
NUMERO DE
BOMBAS
CONTRA
INCENDIO
POTENCIA DEL
ELEVADOR EN
CABALLOS DE
POTENCIA (C.P)
TENSION DE
OPERACION FRECUENCIA
Servicios generales 1 200 3F, 3H, 480 V 60 Hz
2.7 Servicio Normal.
La tendencia que involucra la alimentación a los diversos equipos componentes
en un sistema eléctrico para este tipo de edificios tendrá la importancia de utilizar
valores de tensión óptimos de acuerdo a la seguridad, a las cargas, y a los costos que
se puedan propiciar en las instalaciones.
En este aspecto se contemplan todas y cada una de las características de las
cargas involucradas las cuales son: alumbrado, contactos, fuerza (equipos de aire
acondicionado, equipos de bombeo, equipos contra incendio, elevadores), los cuales
deberán alimentarse con un nivel de tensión adecuado y respetando lo que establece
la sección 110-4.
La distribución de energía eléctrica y los valores de tensión son los que a
continuación se describen:
Para el suministro de energía eléctrica será proporcionado por Luz y Fuerza del
Centro, a través de un sistema trifásico en 23 KV, 3F-3H, 60 Hz.
Para los equipos eléctricos de fuerza (equipos de aire acondicionado, equipos de
bombeo, equipos contra incendio, elevadores) se alimentaran en 480 V, 3F-3H,
60Hz excepto aquellos que operen a una tensión eléctrica monofásicos en 127V.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
79
La instalación eléctrica de alumbrado para el edificio se realiza con circuitos
eléctricos a 277V, 1F-2H, 60Hz. Y en algunos casos de alumbrado con luminarias
se usara 127V, 1F-2H, 60Hz
La instalación eléctrica de contactos para el edificio se realiza con circuitos
eléctricos a 127V, 1F-2H, 60Hz., para los contactos regulados se realiza con
circuitos eléctricos de 120V, 1F-2H, 60Hz., en algunos casos de salidas especiales se
usara 220V, 2F-2H, 60Hz.
La carga de los usuarios del edificio se agruparan en tableros, así, por cada
nivel del edificio existirán tableros de alumbrado, uno en sistema normal (Tab. “A#)
y otro en sistema de emergencia (Tab. “AE#), para los contactos, será un tablero
para contactos normales (Tab. “C#A) y otro para contactos regulados (Tab. “CR#),
para las cargas de aire acondicionado se ubicara un tablero (TGF-#) en cada
subestación de usuario y de ahí se distribuirá a cada nivel correspondiente, cabe
destacar que la numeración de los tableros corresponderá a cada nivel, por ejemplo
el tablero de alumbrado en sistema normal ubicado en el nivel 10, se designara como
Tab. “A10”.
Para la concentración de carga de los servicios generales, se ubicaran tableros de
alumbrado, de contactos, de fuerza en los cuartos eléctricos y/o subestaciones que
corresponden a estas áreas, existirá una concentración de carga en el sótano 1 y otro
en la azotea.
De acuerdo con los datos que se tienen se detalla a continuación los resúmenes
de carga para cada uno de los usuarios y para los servicios generales del edificio, los
tableros que se puntualizan en los resúmenes de carga se encuentran en el apéndice.
Tabla 2.14. Tablero General Normal 02 (TGN-02) que corresponde al usuario 2.
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "A3" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A4" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A5" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A6" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "C3A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C4A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C5A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C6A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TGF-02 279.344 1.00 279.344 93.115 93.115 93.115
TGE-02 246.192 0.89 218.192 82.064 82.064 82.064
TOTAL 930.352 0.87 806.368 310.117 310.117 310.117
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
80
Tabla 2.15. Tablero General Normal 03 (TGN-03) que corresponde al usuario 3 (tablero tipo para los usuarios
3, 4 y 5).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "A7" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A8" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "C7A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C8A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TGF-03 139.672 1.00 139.672 46.557 46.557 46.557
TGE-03 123.096 0.89 109.096 41.032 41.032 41.032
TOTAL 465.176 0.87 403.184 155.059 155.059 155.059
Tabla 2.16. Tablero General Normal 06 (TGN-06) que corresponde al usuario 6 (tablero tipo para los usuarios
6, 7 y 8).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "A13" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A14" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "A15" 22.464 1.00 22.464 7.488 7.488 7.488
TAB. "C13A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C14A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TAB. "C15A" 78.740 0.70 54.744 26.247 26.247 26.247
TGF-06 209.508 1.00 209.508 69.836 69.836 69.836
TGE-06 184.644 0.89 163.644 61.548 61.548 61.548
TOTAL 697.764 0.87 604.776 232.588 232.588 232.588
Tabla 2.17. Tablero General Normal 01 (TGN-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales
subestación sótano).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AS3" 58.131 1.00 58.131 19.377 19.377 19.377
TAB. "AS4" 58.614 1.00 58.614 19.538 19.538 19.538
TAB. "AS5" 55.509 1.00 55.509 18.503 18.503 18.503
TAB. "AB" 51.478 1.00 51.478 17.159 17.159 17.159
TAB. "CSUB" 12.120 0.66 8.040 4.040 4.040 4.040
TAB. "CEST" 33.692 0.60 20.216 11.231 11.231 11.231
TAB. "CSERV" 60.800 0.60 36.480 20.267 20.267 20.267
TAB. "CSERV1" 54.040 0.60 32.424 18.013 18.013 18.013
TAB. "FZA" 29.612 1.00 29.612 9.871 9.871 9.871
TGE-01 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726
EBCIE 200.000 0.00 0.000 66.667 66.667 66.667
TOTAL 1,012.174 0.71 720.415 337.391 337.391 337.391
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
81
Tabla 2.18. Tablero General Normal 01A (TGN-01A) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales
subestación azotea).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB "CSERV2" 53.680 0.60 32.208 17.893 17.893 17.893
TAB "C22" 40.920 0.60 24.552 13.640 13.640 13.640
TAB "ACAZ" 22.679 0.60 13.608 7.560 7.560 7.560
TGE-01A 717.326 1.00 714.421 239.109 239.109 239.109
TOTAL 834.605 0.94 784.789 278.202 278.202 278.202
Tabla 2.19. Tablero General Normal 01B (TGN-01B) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales
subestación azotea).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
UGAH-01 632.000 1.00 632.000 210.667 210.667 210.667
UGAH-02 632.000 1.00 632.000 210.667 210.667 210.667
BAH-01 22.447 1.00 22.447 7.482 7.482 7.482
BAH-02 22.447 1.00 22.447 7.482 7.482 7.482
BAH-03 22.447 0.00 0.000 7.482 7.482 7.482
BAHV-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
BAHV-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
BAHV-03 43.232 0.00 0.000 14.411 14.411 14.411
BAK-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
BAK-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
BAK-03 43.232 0.00 0.000 14.411 14.411 14.411
TE-01 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
UMA-77 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820
UMA-78 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820
UMA-79 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820
UMA-80 17.459 1.00 17.459 5.820 5.820 5.820
TE-02 43.232 1.00 43.232 14.411 14.411 14.411
LIMPIAVIDRIOS 11.639 1.00 11.639 3.880 3.880 3.880
TOTAL 1,758.672 0.94 1,649.761 586.224 586.224 586.224
2.8 Servicio de Emergencia.
El propósito de un sistema de emergencia cubierto por esta Sección es
consolidar la seguridad dentro de un edificio. Si, por ejemplo, el suministro regular
de energía al edificio es interrumpido, es importante que haya suficiente cantidad de
luz de emergencia disponible para permitir la evacuación segura. Por lo tanto,
dependiendo de cómo se use el edificio se deberá determinar por cuánto tiempo debe
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
82
ser capaz de proveer potencia el sistema de emergencia. Por ejemplo, el
Reglamento Nacional de Construcciones estipula que en edificios altos, la
iluminación de emergencia se deberá mantener en funcionamiento por lo menos por
2 horas; en edificios institucionales, 1 hora; y en la mayoría de los otros edificios,
0.5 horas, en otras palabras, es necesario saber los otros códigos o regulaciones
específicas al respecto de sistemas de emergencia (ej., cuanta iluminación deberá ser
provista, dónde es requerida, y el tiempo que debe ser capaz de operar). Esta Regla
requiere que el sistema de emergencia instalado sea adecuado para cumplir las
necesidades específicas del ocupante del edificio.
Los sistemas de emergencia son aquellos requeridos por la ley y clasificados
como emergentes por reglamentaciones, decretos o legislaciones federales o
municipales vigentes. Estos sistemas son utilizados para suministrar
automáticamente iluminación o energía, o ambos, áreas y equipos en caso de falla
del suministro normal de energía eléctrica, o en caso de accidente en los
componentes de un sistema destinado para suministrar, distribuir y controlar la
energía y alumbrado esenciales para la seguridad de la vida humana.
Los sistemas de emergencia son regularmente instalados en lugares de reunión
donde la iluminación artificial es necesaria para asegurar la salida o para controlar el
pánico en edificios de concentración de personas. Los sistemas de emergencia
también pueden suministrar energía para funciones como ventilación cuando sea
esencial para la seguridad de la vida humana, sistemas de alarmas y detección de
incendios, elevadores, bombas para equipo contra incendio, sistemas de
comunicación de seguridad pública, entre otros.
Un sistema de emergencia debe tener la capacidad y régimen adecuado para que
puedan funcionar simultáneamente con todas las cargas. El equipo del sistema de
emergencia debe ser adecuado para soportar la máxima corriente eléctrica de falla
disponible en sus terminales.
Se permite que la fuente de energía alterna suministre a los sistemas de
emergencia, sistema de reserva legalmente requeridos y a los de reserva opcional,
cuando se proporcione una selección automática de la carga al arranque y
desconexión de carga de la forma necesaria para garantizar suministro adecuado.
Los inmuebles donde pueda haber más de 1000 personas o en edificios que
tengan más de 23 m de altura y que estén dedicadas a cualquiera de las actividades
siguientes: reuniones, educativas, comerciales o de oficina, viviendas, residenciales,
negocios, centros de detención y correccionales, los sistemas de emergencia deben
cumplir con una de las condiciones siguientes:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
83
1. El alambrado del circuito alimentador debe cumplir con las condiciones
siguientes:
Estar instalados en edificios totalmente protegidos por sistemas
automáticos de protección contra incendios, aprobados.
Sistema de protección del circuito eléctrico, con una resistencia
nominal al fuego de mínimo una hora, aprobado.
Estar protegido por un sistema de barrera térmica certificado para
componentes eléctricos del sistema.
Estar protegido mediante un ensamble de resistencia nominal al fuego
mínima de una hora.
Encontrarse embebido en mínimo 50 mm de concreto.
Ser un cable aprobado para mantener la integridad del circuito durante
mínimo 1hora.
2. El equipo para el circuito alimentador (incluidos los desconectadores de
transferencia, transformadores, tableros de distribución y similares) debe
instalarse en espacios totalmente protegidos por sistemas automáticos de
protección contra incendios (rociadores automáticos, sistemas de dióxido de
carbono, entre otros) o debe formar una instalación protegida con una
clasificación resistente al fuego de 1h.
El alumbrado de emergencia debe incluir todos los medios necesarios para el
alumbrado de las salidas, las señales indicadoras de las salidas y todas las demás
luces específicas necesarias para conseguir un alumbrado adecuado.
Los circuitos derivados de alumbrado de emergencia deben instalarse de forma
que reciban el suministro de una fuente de energía, cuando se interrumpe el
suministro de alumbrado normal.
Los circuitos derivados que alimenten equipo clasificado como de emergencia,
deben contar con una fuente de alimentación a la cual pueda transferirse
automáticamente la carga de esos equipos cuando falle el suministro normal.
Los sistemas de reserva legalmente requeridos, son aquellos que se instalan
normalmente para servir cargas como: sistemas de calefacción y refrigeración,
sistemas de comunicaciones, sistemas de ventilación y extracción de humo, sistemas
de drenaje, sistemas de alumbrado y procesos industriales que, en el caso de falla del
suministro normal de energía eléctrica, pueda ocasionar riesgos o dificultar las
operaciones de extinción de incendios y de rescate.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
84
Los sistemas de reserva opcionales tienen por objeto de proteger negocios o
propiedades públicas o privadas, donde la seguridad de la diva humana no depende
del funcionamiento de estos sistemas. Los sistemas de reserva opcionales tienen por
finalidad suministrar energía eléctrica generada en sitio a determinadas cargas, en
forma manual o automática.
Los sistemas de reserva opcionales se instalan normalmente para proveer una
fuente alternativa de energía eléctrica en instalaciones tales como edificios
comerciales e industriales, granjas y residencias, así como para abastecer cargas de
sistemas de calefacción, refrigeración, sistemas de procesamientos de datos,
comunicaciones y procesos industriales; en los cuales una falla del suministro
normal de energía eléctrica puede ocasionar incomodidad. Se permite que el usuario
del sistema de reserva opcional elija las cargas que quiera conectar al sistema.
2.8.1 Cargas Críticas.
Se consideran como cargas críticas todas aquellas que sean indispensables para
la salvaguarda de las personas, entre estas se encuentra el alumbrado de pasillos,
salidas de emergencia, escaleras, sistema de bombeo de agua, señalizaciones,
elevadores, ventiladores de presurización de escaleras, ventiladores de desfogue de
humos, entre otros.
En el caso de los equipos de alumbrado que sean instalados en áreas de
evacuación, además de estar conectados al sistema de emergencia, se recomienda
que estos cuenten con baterías de respaldo y los cuales deben tener la capacidad de
operar como mínimo 90 minutos, tal como se indica en 700-12(a).
2.8.2 Cargas no Críticas.
Las cargas no criticas son aquellas que no son indispensables para la
salvaguarda de las personas, sin embargo, con el objeto de contar con una
instalación eléctrica confiable el diseño considera un sistema de emergencia a base
de plantas eléctricas las cuales permiten seguir operando aun en ausencia de energía
eléctrica por parte de la compañía suministradora.
Este diseño considera todas aquellas cargas que son indispensables para
continuar con las labores de trabajo, como es el caso de alumbrado y de contactos,
en estos procesos se considera una parte de carga de alumbrado y contactos
regulados.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
85
Dada la importancia de continuidad en el servicio de energía eléctrica para el
SITE y la red de computo del edificio se ha considerado un sistema ininterrumpible
(UPS) que permite seguir operando la red de computo mientras se estabiliza la
operación de las planta de emergencia en caso de una falla del servicio eléctrico
externo. En condiciones normales de operación solo tiene como función entregar
una tensión regulado a la instalación eléctrica que alimenta a los sistemas de
cómputo.
La carga para el sistema de emergencia que se ha considerado para cada uno de
los usuarios y para los sistemas generales se muestran en los siguientes resúmenes.
Tabla 2.20. Tablero General Emergencia 02 (TGE-02) que corresponde al usuario 2 (Servicios generales
subestación azotea).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AE3" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE4" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE5" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE6" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TSGE-02 200.000 0.86 172.000 66.667 66.667 66.667
TOTAL 246.192 0.89 218.192 82.064 82.064 82.064
Tabla 2.21. Tablero General Emergencia 03 (TGE-03) que corresponde al usuario 3 (tablero tipo para
usuarios 3, 4 y 5).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AE7" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE8" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TSGE-03 100.000 0.86 86.000 33.333 33.333 33.333
TOTAL 123.096 0.89 109.096 41.032 41.032 41.032
Tabla 2.22. Tablero General Emergencia 06 (TGE-06) que corresponde al usuario 6 (tablero tipo para
usuarios 6, 7 y 8).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AE13" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE14" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TAB. "AE15" 11.548 1.00 11.548 3.849 3.849 3.849
TSGE-06 150.000 0.86 129.000 50.000 50.000 50.000
TOTAL 184.644 0.89 163.644 61.548 61.548 61.548
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
86
Tabla 2.23. Tablero General Emergencia 01 (TGE-01) que corresponde al usuario 1 (servicios generales
subestación sótano 1).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AEE" 53.301 1.00 53.301 17.767 17.767 17.767
TAB. "AEP" 57.249 1.00 57.249 19.083 19.083 19.083
TAB. "AEP1" 55.448 1.00 55.448 18.483 18.483 18.483
TAB. "AES" 9.942 1.00 9.942 3.314 3.314 3.314
TAB. "AER" 13.750 1.00 13.750 4.583 4.583 4.583
TSGE-01 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333
TSGE-01A 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163
TOTAL 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726
Tabla 2.24. Tablero General Emergencia 01A (TGE-01A) que corresponde al usuario 1 (servicios generales
subestación azotea).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
TAB. "AE22" 26.452 1.00 26.452 8.817 8.817 8.817
TAB. "AEA" 17.486 1.00 17.486 5.829 5.829 5.829
TAB. "CR22" 20.750 0.86 17.845 6.917 6.917 6.917
TSGE-01B 594.440 1.00 594.440 198.147 198.147 198.147
CCM-01E 58.198 1.00 58.198 19.399 19.399 19.399
TOTAL 717.326 1.00 714.421 239.109 239.109 239.109
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
87
Capitulo 3
BASES
TECNICAS
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
88
3 Bases Técnicas.
Calculo de conductores eléctricos.
En resumen los factores a considerar para el cálculo del tamaño mínimo del
conductor son:
Datos necesarios.
Procedimiento general.
Métodos para determinar el tamaño del conductor.
Una vez que se ha elegido las características del conductor, y habiendo tomado
en cuentas las normas vigentes durante el diseño eléctrico de la instalación, el
siguiente paso es el cálculo del la sección transversal mínima del conductor,
considerando dicho diseño.
Factores a considerar para determinar el tamaño nominal mínimo del conductor.
En primer lugar cabe aclarar que el tamaño mínimo de un conductor para una
instalación eléctrica no es siempre el más económico.
Los principales factores que se deben considerar al calcular la sección
transversal mínima para un conductor de baja tensión son:
B. Que la temperaturade conductor no dañeel aislamiento
C. Que la caída de tensión estedentro de lo permitido por laNOM-001-SEDE, art. 210-19(a)y 215-2(b).
A. Que la sección delconductor pueda transportarla corriente demandada por elequipo que alimente.
Fig. 3.1. Esquema en donde se muestran los factores que se deben considerar para calcular el tamaño del conductor.
A. La sección del conductor debe tener la capacidad de transportar la corriente
que pase a través de él demandada por la carga que alimente.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
89
B. Que la temperatura del conductor no dañe el aislamiento.
C. La caída de tensión debe estar dentro de los valores que establece la sección
210-19(a) y 215-2(b).
D. Debe soportar los esfuerzos por corriente de falla de circuito corto.
Es de vital importancia los cuatro aspectos a la vez, porque en caso contrario se
podrían ocasionar los siguientes problemas.
1. Si la sección del cobre es menor.
El conductor tendrá más resistencia eléctrica, aumentando las pérdidas de
energía.
El conductor tendrá mayor temperatura de operación, aumentando la
resistencia eléctrica y deteriorando el aislamiento.
La caída de tensión en la línea será mayor a la permitida por la norma, lo
cual puede afectar la operación en el punto de carga y dañar los equipos.
2. Si la sección del cobre es menor.
El aislamiento sufrirá deterioro por alta temperatura, aumentando el riesgo
de fugas de corriente y cortocircuitos.
Disminuirá la vida útil del aislamiento del conductor.
3. Si no se cuida que la caída de tensión sea adecuada.
El circuito y los conductores trabajaran fuera de los valores que establece
la NOM, esto implica que la carga demande mayor corriente si la tensión
está muy por debajo de su valor nominal y en consecuencia los equipos
pueden llegar a dañar sus aislamientos y provocar fallas.
Pueden dañarse los equipos alimentados, o no dar el servicio requerido.
Datos necesarios para el cálculo
Los datos que se presentan a continuación son, en principio, suficientes para que
el cálculo mencionado no tenga posibilidad de error:
Factor de potencia de la carga.
Eficiencia del equipo alimentado.
Potencia en H.P. o kW de la carga
Tensión de alimentación: 127, 220,480 volts, etc.
Tipo de corriente: continúa, alterna 1F, 2F, 3F.
Longitud del circuito. Para calcular la caída de tensión.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
90
Tipo de circuito: alimentador o derivado; la sección 210-19(a) y 215-2(b)
permite que los conductores de circuitos derivados deben ser dimensionados
para evitar una caída de tensión eléctrica superior a 3% en la salida más
lejana que alimente y en los que la caída máxima de tensión eléctrica de los
circuitos alimentadores y derivados hasta el receptáculo más lejano no supere
5%, proporcionara una razonable eficacia de funcionamiento.
Temperatura ambiente: la más cálida en verano.
Tipo de servicio: servicio continúo, no continúo.
Tipo de instalación: al aire libre, en tubo conduit, en charola, directamente
enterrado, etc.
En el siguiente diagrama se observa la forma en que deben manejarse los datos
anteriores, para obtener un cálculo correcto del tamaño del conductor:
Pasos para calcular el tamaño mínimo del conductor.
Determinar la corrientenominal a partir de la potenciaútil, tensión, factor de potencia.
¿Es circuitode fuerza?
Corregir la corrientenominal con el factor de
arranque
Corregir la corriente con elfactor de temperatura ambiente.
Corregir la corriente con elfactor por agrupamiento
Seleccionar el tamaño delconductor tomando en
cuenta el tipo de instalacion,tabla 310-16 a 310-19
Calcular la caída de tensióncon la ayuda de la longitud.
¿La caída detensión esta dentrode lo que permite
la norma?
Elegir un tamañosuperior
FinSi
Si
No
No
Conducción de corriente Protección al aislamiento Caída de tensión
Fig. 3.2. Diagrama de flujo donde se muestra los pasos a seguir para el cálculo del tamaño del conductor.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
91
3.1 Calculo de Circuitos Derivados.
El conductor eléctrico que alimenta a una carga desde la última protección del
tablero hasta la ubicación exacta de la carga, se denomina circuito derivado, estas
cargas pueden ser, luminarias o conjunto de ellas, motores, resistencias, salidas
especiales (en este caso serán de 600 VA mínimo y 2500 VA máximo), un contacto
o un conjunto de ellos, en si todo aquel equipo que va del dispositivo final de
sobrecorriente que protege a ese circuito hasta la o las salidas finales de utilización.
Para el cálculo de un circuito derivado se debe de tener en consideración los
siguientes aspectos:
- Tipo de carga que va a alimentar.
- La temperatura ambiente a la que va a estar sujeto el conductor.
- El número de conductores activos que irán en la canalización.
- Determinar si la carga es continua o no continua.
- La corriente que demandara la carga.
- La longitud a la que estará la carga.
En la mayoría de las instalaciones eléctricas para este tipo de edificios se tienen
diversas áreas como son: cubículos, salas de espera, salas de oficinas generales,
oficinas para directivos, salas de junta, etc., por lo que las cargas (alumbrado y
contactos) deberán adecuarse de acuerdo a las necesidades de cualquiera de estas,
de esta misma forma se debe de hacer un diseño tal que permita tener un buen
control y ahorro de energía, esto implica tener un optimo diseño de ingeniería, en
donde implica tener los aspectos de seguridad, confiabilidad, continuidad,
flexibilidad y el aspecto económico, una vez cumpliendo con los aspectos anteriores
también se puede considerar la parte estética de la instalación.
Para este tipo de instalaciones se tendrá una carga que estará en función del
cálculo y distribución de alumbrado y en la distribución de contactos, además de las
cargas de aire acondicionado y otras cargas, estos aspectos son tratados en el análisis
de necesidades.
Para determinar la capacidad y cantidad de circuitos derivados, primero se debe
conocer la carga total que se instalara en el área que se esté analizando, en este caso
se tienen diversos usuarios distribuidos en diversos niveles del edificio, por lo que
en cada nivel existen tanto servicios generales del inmueble (pasillos, escaleras de
servicio, elevadores, etc.), y servicios propios de cada usuario (oficinas, cubículos,
cuartos de equipos, salas de espera, etc.), por lo que el área a analizar será por nivel,
por usuario y por áreas generales.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
92
La sección 210-23, permite que un circuito derivado individual suministre
energía a cualquier tipo de carga dentro de su valor nominal, y también un circuito
derivado puede suministrar energía eléctrica a dos o más salidas o receptáculos
respetando los criterios que de este articulo deriven.
El artículo 210-23(a), permite la alimentación de circuitos de 15 y 20 Amperes,
para alimentar a equipos de alumbrado y a otros equipos de utilización y en el cual
el circuito derivado no debe exceder del 80% de su capacidad nominal para equipos
de utilización conectados por medio de cordón y clavija.
Además la sección 210-22(b), establece que el cálculo de la potencia de cargas
inductivas de alumbrado se debe considerar la potencia total de la unidad de
alumbrado y no solo la potencia de las lámparas.
El articulo 210-6, limita a que los circuitos derivados, dependiendo del lugar en
donde se ubiquen tengan una tensión de operación de acuerdo al tipo de local, a la
capacidad de la carga y al tipo de carga que se vaya a alimentar, este mismo artículo
en su inciso (c), permite que para equipos de alumbrado de descarga y debidamente
aprobados, pueden operar a una tensión de 277 Volts, por lo que el alumbrado se
diseñara con esta tensión de operación y para la alimentación de contactos será de
127 volts para contactos normales.
El articulo 220-4(a), establece que el número mínimo de circuitos derivados
debe establecerse a partir de la carga total calculada y el tamaño o capacidad
nominal de los circuitos utilizados, en todas las instalaciones, el numero de circuitos
debe ser suficiente para suministrar corriente eléctrica a la carga.
Tomando en cuenta los aspectos anteriores y conociendo la carga que se va a
instalar se procede a formar y seleccionar la capacidad de los circuitos derivados,
tomando en cuenta las consideraciones que se vieron en el análisis de necesidades,
por lo que los circuitos de alumbrado serán de 15 Amperes como máximo y
respetando lo que establece la NOM, serán de máximo 12 Amperes considerando
no exceder del 80% de la capacidad del circuito derivado.
Para los circuitos derivados de contactos serán de 20Amperes y tendrá una carga
máxima de 16 amperes considerando no exceder del 80% de la capacidad del
circuito derivado.
Tomando como ejemplo el nivel 22 del edificio, la carga total calculada para
alumbrado para servicios de oficinas es de 21104 Watts y 23452 Volt-Amper (se
considera un factor de potencia de 0.9), esta área de oficina está dividida en áreas de
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
93
subdirecciones, direcciones, gerencias, salas de juntas, áreas generales, de acuerdo al
diseño y a la capacidad de los circuitos derivados, se tiene la capacidad máxima de
cada circuito derivado tendrá una potencia máxima de:
max f-nf-n
VAI Amp. VA I V
V
Donde:
I, es la corriente que demanda por la carga [Amp]
VA, son los volt-ampere demandados
Vf-n, es la tensión de fase a neutro a la que opera la carga [Volts].
Sustituyendo valores se tiene:
max
max
VA 12Amp 277Volts
VA 3324
Y la cantidad mínima de circuitos derivados requeridos será de:
Potencia Total Instalada#CircuitoMinimo de Circuitos Derivados
Potencia Maxima de Circuito derivado
23452VA#CircuitoDerivados
3324VA
#CircuitoDerivados 7.05
En este caso se tendrá como mínimo de 7 circuitos derivados.
Sin embargo como existen áreas pequeñas como las direcciones, gerencias y
otras áreas que son mas grandes como salas de junta y áreas abiertas, el considerar 7
circuitos hace que el diseño no sea flexible, pues no se tiene una adecuada
distribución de energía, por lo que entonces los circuitos derivados se formaran por
áreas sin exceder de la carga calculada para cada circuito derivado, respetando el
mínimo de circuitos derivados calculados y la carga mínima en VA según establece
210-6(a)(2) para una tensión de 277 volts.
Otro aspecto a considerar técnicamente es que se formen circuitos en múltiplos
de 3, esto ayudara a que se tenga una cantidad de circuitos tal que se pueda tener un
balanceo de carga óptimo en el tablero, pues el tener un desbalance excesivo
contribuye a tener variaciones de tensión entre fases, lo cual puede dañar los equipos
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
94
que se estén alimentando, la otra causa es el conductor neutro, pues este seria de un
tamaño mayor a los de fase y si este tipo de instalación cuenta con cargas no
lineales que provoquen el tener un alto grado de armónicos, el tamaño de este
conductor seria mucho mayor.
Considerando los aspectos anteriores se considera un total de 15 circuitos
derivados para esta área, considerando por ejemplo, se formara un circuito derivado
por cada dos, tres y cuatro subdirecciones o gerencias, o un circuito derivado por
sala de juntas, el resultado se muestra en el cuadro de cargas mostrado en la figura
3.3.
Todos los conductores de los circuitos derivados se deben de calcular por
corriente y por caída de tensión para determinar el conductor necesario a emplear,
de los cálculos anteriores, se empleara el conductor de mayor tamaño, pues este
cumplirá con las dos condiciones establecidas. Además de cumplir con los
requerimientos que establecen los artículos 210 y 220.
El control de alumbrado en el área de cubículos, se hará por medio de
apagadores, los cuales controlaran la iluminación por cubículo, sala, o pequeño
espacio de oficina. Para el área de baños y de áreas comunes y de poco uso, se hará
uso de sensores, los cuales deberán operar solo cuando exista presencia de personas,
en caso de que no haya personas en esos espacios, el alumbrado deberá permanecer
apagado, esto contribuye a tener un control y ahorro de energía.
3.1.1 Calculo del circuito derivado por Corriente.
Para determinar la capacidad de los conductores para un circuito derivado por
corriente, es necesario determinar la corriente que pasara a través de dichos
conductores. Con esta corriente de carga se puede determinar el conductor adecuado
con ayuda de tablas que proporcionan la NOM (tablas 310-16 y 310-17).
Una vez que se haya determinado el tamaño del conductor por corriente se
aplicaran los factores de corrección por temperatura y por agrupamiento, corrigiendo
con las tablas de “corrección por temperatura ambiente” y “corrección por más de
tres conductores dentro de la canalización”, y de esta forma se conocerá el conductor
capaz de de soportar la corriente para la carga en cuestión.
Así se procede a calcular los circuitos derivados que contribuyen en este
proyecto.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
95
Como ejemplo, para el cálculo de un circuito derivado para un conjunto de
luminarios, se tomara el cálculo de alumbrado realizado en el capítulo de análisis de
necesidades, en el tema 2.1.4.
Datos:
- Luminario con 2 lámparas fluorescentes T5 de 24W cada una. (En
consideraciones generales para luminarios fluorescentes se considera del 10% al
20% para la potencia que consume el balastro, sin embargo el fabricante puede
proporcionar la potencia total del luminario, en este caso proporciona una
potencia de entrada de 54 Watts).
- Factor de Potencia: 0.9
- Numero de luminarios en el circuito (circuito No. 12): 28 Luminarios. (Ver tema
2.1.4 y fig. 3.3).
- Tensión de operación: 277 Volts. (Ver consideraciones generales para
alumbrado fluorescente al inicio de este capítulo)
- Temperatura ambiente máxima: 30°C (Es la temperatura máxima que se
considera mayor en la zona en tiempo de verano)
- Número de conductores activos en la misma canalización: 6 conductores. (Se
considera que ninguna canalización para circuitos derivados exceda de 6
conductores activos para este diseño, además de que el conductor neutro para
cargas monofásicas, transporta la misma corriente que los conductores de fase
por lo cual también se considera conductor activo).
Solución del problema:
cton
f-n
WI Amp.
V f.p.
n(54 W)(28 luminarios) 1512
I 6.06 Amp.277 Volts 0.9 249.3
El artículo 220-3(a), establece que el tamaño mínimo de los conductores del
circuito sin aplicar ningún factor de ajuste no debe ser inferior a la carga no continua
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
96
mas el 125% de la carga continua. La carga de alumbrado se considera como carga
continua pues esta se encuentra en operación la mayor parte del día.
Corrigiendo la corriente conforme al artículo 220-3 descrito anteriormente se
tiene lo siguiente:
mc
mc
I Carga no Continua + 125% Carga Continua
I 0 1.25 6.06 7.58 Amp.
Debido a que los conductores irán en tubo conduit se utiliza la tabla 310-16 en la
columna de 60°C, puesto que para corrientes menores de 100A, la selección del
conductor deberá hacerse en esta columna como lo especifica el articulo 110-14(1)
(a), por lo que se selecciona un cable con una sección transversal de 3.31 mm2 (12
AWG), que soporta 25A.
Para más de tres conductores portadores de corriente en canalización, se aplica
la tabla 310-15(g), por lo que para 6 cables activos se tiene un ajuste del 80% en la
capacidad de conducción de corriente de los conductores, para corrección por
temperatura para 30° se tiene un ajuste de 1.00 como lo indica la tabla 310-16 en la
parte de factores de corrección por temperatura para los mismos conductores.
Corrigiendo la corriente del conductor seleccionado por temperatura y por
agrupamiento se tiene lo siguiente:
Cond nom cond
Cond
I I (f.t.*f.a.) 25A(1*0.8)
I 20A
De esta forma se observa que el conductor con sección transversal de 3.31 mm2,
aplicándole los factores de corrección por temperatura y agrupamiento es capaz de
conducir 20 Amperes y por lo tanto es idóneo para conducir la corriente que
demanda el circuito considerándose como carga continua y que es de 7.58 Amp.
El conductor de sección transversal de 2.08 mm2 (14AWG), también es idóneo
para el circuito anterior, pero una razón técnica del porque el tamaño de este
conductor no considera mucho es porque en este tipo de instalaciones existen
cambios en el tipo de carga, variaciones en la distribución o diseños arquitectónicos
y en consecuencia de los circuitos, lo que implica una modificación y/o nuevo
diseño cuando la obra se está ejecutando, y en este caso el conductor mencionado
anteriormente puede quedar inservible ya que es el mínimo permitido por la norma,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
97
y pues uno de los criterios de diseño es que las instalaciones sean flexibles, lo que
implica que sean adaptables al cambio en carga y/o en un nuevo diseño.
Para los circuitos derivados de motores, equipos de aire acondicionado, equipos
de calefacción, entre otros, se debe aplicar los factores que indica la NOM, en los
artículos que corresponden a estas cargas.
3.1.2 Calculo del circuito derivado por Caída de Tensión.
Una vez que se haya determinado el conductor por corriente, es necesario
verificarlo por caída de tensión con la finalidad de asegurar que la carga que se esté
alimentado le llegue una adecuada tensión y así contribuir a que el equipo funcione
adecuadamente en sus rangos de tensión de diseño.
Tomando en cuenta que la caída de tensión en un circuito depende la
impedancia del conductor, de la corriente que pase a través de los conductores que
alimenten la carga, de la distancia a la que se ubique la carga, de la sección
transversal del conductor, entre otros, y que la caída de tensión en un conductor es
directamente proporcional a la resistencia presentada por los conductores y a la
intensidad de corriente que circula a través de ellos, y que esta aumenta entre mayor
sea la longitud y sin embargo esta se puede compensar si se aumenta la sección
transversal de los conductores, entonces se puede seleccionar un conductor que
tenga las características y la sección transversal necesario para compensar estos
efectos.
Para el cálculo de la caída de tensión en los circuitos derivados se toma
como base la resistencia, debido a que los conductores de estos circuitos al ser
de secciones transversales pequeñas, su reactancia es muy pequeña y la
resistencia que estos presentan es mucho mayor, razón por lo cual para los
circuitos derivados se utilizara únicamente la resistencia y por lo tanto la caída de
tensión está dada por las fórmulas siguientes.
f n
4 l Ie% ------------------------------------ Circuito 1 , 2H (Fórmula 3.1)
V S
f n
2 l Ie% ------------------------------------ Circuito 2 , 3H (Fórmula 3.2)
V S
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
98
f f
2 3 l Ie% -------------------------------- Circuito 3 , 3H (Fórmula 3.3)
V S
f f f-n
2 3 l I 2 l Ie% = -------------------- Circuito 3 , 4H (Fórmula 3.4)
V S V S
En donde:
l es la longitud del circuito.
e es la caída de tensión.
I es la corriente que fluye por los conductores.
Vf-n es la tensión de fase a neutro.
Vf-f es la tensión entre fases.
S es la sección transversal del conductor.
La recomendación de caída de tensión de acuerdo a las secciones 210-19(a) y
215-2(b) la cual establece que los conductores de circuitos derivados deben ser
dimensionados para evitar una caída de tensión eléctrica superior a 3% en la salida
más lejana que alimente y en los que la caída máxima de tensión eléctrica de los
circuitos alimentadores y derivados hasta el receptáculo más lejano no supere 5%,
proporcionara una razonable eficacia de funcionamiento.
Sin embargo se puede variar los valores de caída de tensión dependiendo de las
longitudes y de las consideraciones técnico-económicas, por ejemplo si el circuito
alimentador tiene una distancia considerable y los circuitos derivados tienen una
longitud corta, es recomendable darle un mayor margen de caída de tensión al
alimentador y disminuir la caída de tensión de los circuitos derivados, o bien si el
alimentador tiene una longitud muy corta y los circuitos derivados tienen distancias
considerables, es recomendable dejar que el alimentador tenga una menor caída de
tensión y darle un mayor margen de este a los circuitos alimentadores, siempre y
cuando se respete el 5% de caída de tensión máximo que siguiere la norma.
En seguimiento al problema anterior, para verificar el cálculo de caída de
tensión para el circuito derivado que se está analizando y tomando en consideración
lo que se ha descrito anteriormente se procede a verificar por caída de tensión, para
este caso se va a considerar una caída de tensión máxima para los circuitos
derivados de 3% y el cálculo se desarrolla a continuación.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
99
Datos:
- Corriente demandada (I): 6.06 Amp., calculo anterior.
- Tensión de operación: 277 Volts, 1F, 2H. (ver consideraciones al inicio de
este capítulo y en el capítulo 2).
- Longitud L: 47 mts.
- Sección del conductor 1 (Sc1): 3.31 mm2 (12AWG), calculo anterior.
- Caída de tensión máxima (e%): 3
De la formula 3.1 de caída de tensión para un circuito monofásico a 2 hilos,
sustituyendo los valores se tiene:
f-n
4*l*I 4*47*6.06e%
S*V 3.31*277
e% 1.24
Como se puede apreciar la caída de tensión es de 1.24%, valor que no supera el
3% que se había establecido, por lo que el conductor por caída de tensión cumple
con los aspectos que se establecieron.
Para determinar el cálculo de la protección del circuito derivado se hace énfasis
a lo que establece la norma al respecto en los artículos 210-20, 210-21 y 240-3, por
lo que la protección correspondiente se calcula como sigue.
La capacidad de corriente de la protección será acorde a la capacidad de
corriente del conductor del circuito derivado, por lo que:
nomIp 1.25*I 1.25*6.06A
Ip 7.58A
Entonces la capacidad mínima de corriente de conducción para el circuito es de
7.58 Amperes, por estándares de producción de equipos de protección, la protección
comercial mínima es de 15 Amperes, por lo que esta capacidad de protección es la
que se selecciona para el circuito derivado.
Verificando lo que establece la norma, se tiene: el art. 210-20, dice, los
conductores de circuitos derivados y equipos deben estar protegidos mediante
dispositivos de protección contra sobrecorriente con su capacidad nominal o ajuste,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
100
a) que no exceda lo especificado por 240-3 para conductores, b) que no exceda lo
especificado en 240-2 para equipos y c) lo establecido para dispositivos de salida en
210-21.
Verificando con el art. 210-21, establece que los dispositivos de salida deben
tener una capacidad nominal de conducción no menor a la carga que van a
alimentar, la tabla 210-21(b)(3), tiene que para la capacidad nominal del circuito de
15 A, los receptáculos deben tener una capacidad nominal no mayor a 15 A, por lo
que en este caso esta capacidad es de 7.58 amperes como máximo, por lo que no se
está excediendo para este circuito.
Verificando con el art. 240-3, dice, los conductores que no sean cordones
flexibles o cables para artefactos eléctricos, se deben proteger contra sobrecorriente
según su capacidad de conducción de corriente, como lo especifica 310-15, este
articulo en su inciso (h), nos hace énfasis en la protección de los conductores, y se
basa en lo que especifican los art. 340-3(b) y 240-3(c), en este caso nos inclinamos
solo en el art. 240-3(b) que es para dispositivos de 800 A o menores, y el cual
permite usar el dispositivo de protección contra sobrecorriente de valor nominal
inmediato superior a la capacidad de conducción de corriente de los conductores que
proteja, siempre y cuando no formen parte de un circuito derivado de salidas
múltiples para cargas portátiles conectadas con cordón y clavija.
Por otra parte en el último apartado de la tabla 310-16, dice “A menos que se
permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra
sobrecorriente de los conductores no debe superar 15 A para 2,08 mm2
(14 AWG);
20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm
2 (10 AWG), todos de cobre “
La protección seleccionada es de 15 A, pues esta cumple con todos los aspectos
vistos por la norma en cuanto a la capacidad de conducción de corriente del circuito,
en cuanto al conductor, está protegido por el dispositivo de protección, pues este
puede conducir hasta 25 A en condiciones normales, y 20A aplicándole los factores
de corrección por temperatura y agrupamiento vistos anteriormente, de la misma
forma se establece que para un tamaño de conductor de 3,31 mm2 la protección no
sea superior a 20A, por lo que la protección seleccionada es de 15A.
Finalmente se determina el tamaño del conductor de puesta a tierra de los
equipos, el tamaño nominal del conductor de puesta a tierra de equipo se selecciona
de acuerdo con la capacidad nominal del dispositivo de protección contra
sobrecorriente, y a lo especificado en la Tabla 250-95.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
101
Cuando el tamaño nominal de los conductores se ajuste para compensar caídas
de tensión eléctrica, los conductores de puesta a tierra de equipo, cuando deban
instalarse, se deben ajustar proporcionalmente según el área en mm2
de su sección
transversal.
2
2
2
TCC mmCPTA CPTI mm (Fórmula 3.5)
TCSC mm
En donde:
CPTA es el tamaño de conductor de puesta a tierra ajustado [mm2].
TCC es el tamaño del conductor compensado por caída de tensión [mm2].
TCSC es el tamaño del conductor sin compensar por caída de tensión [mm2].
CPTI es el tamaño de conductor de puesta a tierra sin ajustar [mm2].
Para determinar el conductor de puesta a tierra del circuito analizado se tiene
una protección de 15A, los conductores no se ajustaron por caída de tensión, por lo
que aplicando la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de 2.08
mm2, y si se hace énfasis a la consideración que se tomo para los conductores de los
circuitos derivados, el tamaño del conductor de puesta a tierra se podría considerar
de 3.31 mm2 de sección transversal, que sería al único caso de conductores que se
estaría aplicando, y pues se sigue cumpliendo con lo que especifica la norma.
Finalmente de acuerdo a los cálculos y especificaciones, los conductores y
protección para el circuito analizado queda:
2-3.31mm2 (12AWG), son 2 conductores con sección transversal de 3.31mm
2.
1-3.31mm2 d (12AWG), es 1 conductor con sección transversal de 3.31mm
2
desnudo.
1P-15A, es un interruptor termo magnético de 1polo, 15 amperes.
Este método de cálculo para circuitos derivados es el que se emplea para todos
los circuitos que integraran esta parte, como son alumbrado, contactos, equipos de
aire acondicionado de baja potencia (menores a 3 CP), bombas de agua, para estos
últimos se debe consultar la sección 430 para motores y 440 para equipos de aire
acondicionado, para considerar los aspectos de protección y selección de
conductores.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
102
Fig. 3.3 Diseño de un cuadro de cargas de alumbrado.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
103
En la figura 3.3 se muestra un cuadro de cargas para alumbrado, en el cual se
toman las consideraciones aplicadas para el cálculo anterior, cabe destacar que este
cuadro de cargas no muestra toda la información aplicada en el problema anterior,
debido a que trabaja como programa y en la mayoría solo se muestran los resultados,
sin embargo se debe verificar que los resultados cumplan con lo que establecen las
normas aplicables.
Las consideraciones generales de los luminarios en cuanto a potencias se establecen
en el análisis de necesidades y se está considerando una reserva en el mismo tablero,
pensando en que se pueden tener modificaciones una vez que se ejecute el proyecto,
para esta consideración de se debe tener cuidado de no exceder la carga máxima que
establecen las normas (en este caso la NOM-007-ENER por tratarse de alumbrado) y
se está considerando que la carga de reserva no exceda del 15% de la carga total
instalada y esta será únicamente en áreas en donde probablemente exista un
incremento de carga que se pueda justificar.
3.2 Calculo de Circuitos Alimentadores Principales y Secundarios.
Los conductores que se encargan de alimentar desde la acometida hasta los
sistemas de distribución como tableros de alumbrado, de contactos, de fuerza,
Unidad Ininterrumpible de energía (UPS’s), transformadores de baja potencia,
centro de control de motores, bombas contra incendio, y todos aquellos tableros que
concentren un conjunto de carga, se conocen como circuitos alimentadores.
Los circuitos alimentadores secundarios, son aquellos que alimentan a los
tableros de distribución que se derivan de fuentes de transformación secundarios o
bien de tableros generales; y circuitos alimentadores primarios, son aquellos que se
derivan desde la subestación hasta los tableros generales o sistemas de distribución
secundarios.
Al igual que en los circuitos derivados, los circuitos alimentadores se deben de
calcular por corriente, por caída de tensión y además también deberá de calcularse
por corriente de circuito corto.
Para el cálculo de los conductores de los circuitos alimentadores ya sean
primarios o secundarios se deben conocer los siguientes aspectos:
- La carga que se va a alimentar. [VA, W]
- La temperatura ambiente a la que va a estar sujeto el conductor. [°C]
- El número de conductores activos que irán en la canalización.
- El tipo de canalización a utilizar (Tubería, Ducto, Charola, etc.)
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
104
- Determinar que carga es continua y no continua.
- La corriente que demandara la carga. [A]
- La longitud del circuito alimentador. [mts.]
- La resistencia y reactancia de los conductores. [Ohms]
- El tipo de aislamiento y la temperatura de operación del conductor. [°C]
- La máxima corriente de circuito corto que soporta el conductor. [A]
- El factor de potencia de la carga. [cos ɸ ]
- El medio ambiente en el que se encuentra la instalación.
- Tensión de operación del alimentador. [Volts]
Para los circuitos alimentadores se deben tomar en cuenta los artículos 215, 220,
225 para cargas generales (alumbrado, contactos), para conjunto de motores,
elevadores, etc., se debe consultar la sección correspondiente a estas cargas.
Para los circuitos alimentadores se debe considerar el dimensionamiento del
neutro, pues la gama de equipos eléctricos en la mayoría son cargas monofásicas no
lineales, lo que contribuye a que existan problemas de energía por corrientes de
armónicos, el resultado son corrientes en el neutro que a menudo son normalmente
de 170%, a las corrientes de fase, además de variaciones en los valores de tensión
por este tipo de cargas, también se debe considerar el dimensionamiento del neutro
para cargas trifásicas no balanceadas, sección 220-22.
3.2.1 Calculo del Circuito Alimentador Por Corriente.
Para determinar un conductor alimentador por corriente, ya sea primario o
secundario, se toman las mismas consideraciones que en los circuitos derivados,
solo que para este cálculo se debe de tomar además de la carga conectada, el factor
de demanda, y determinar cuál es la carga continua y la carga no continua.
En el siguiente ejemplo se calculara un circuito alimentador del tablero general
de fuerza del usuario 2 (TGF-02), en el cual se explicara el método a seguir y las
consideraciones necesarias que se deben tomar en cuenta para este tipo de cálculos.
Datos:
Potencia total: 279 344 VA [251 410 W].
Tensión de alimentación: 480 Volts.
Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]
Número de conductores que se consideran en la canalización: 3, la canalización
será tubería. [f.a.=1, ver tabla 310-15(g)]
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
105
El motor de mayor capacidad es de 15 CP, con corriente nominal de 21
Amperes.
El tablero alimenta a un total de 16 motores de 15 CP, cada uno.
Solución del problema:
Calculo de la corriente, en el artículo 430-24, se especifica que los conductores
que suministren energía a este conjunto de cargas, deben tener una capacidad de
conducción de corriente, cuando menos de la suma de las corrientes a plena carga
nominales de todos los motores, más un 25% de la corriente nominal del motor de
mayor corriente del grupo.
Tomando en consideración lo anterior, se calcula la corriente total del conjunto
como sigue:
La corriente nominal que demanda la carga es de:
n n
n
n
I de I de todos los motores
I 16 motores 21 Amp/motor
I 336Amp.
Aplicando la sección 430-24
nT n n
nT
nT
I de I de todos los motores+25%I Motor de Mayor Capacidad Amp.
I 21Amp/ motor 16motores 0.25 21 Amp.
I 341.25Amp.
Corrigiendo por factor de temperatura (f.t.) y de agrupamiento (f.a.),
nTnTc
I 341.25I 341.25 Amp.
f.t. f.a. 1.00 1.00
Por lo que el conductor seleccionado es de 67.4 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
16 de la NOM y el cual corresponde a un conductor comercial de (2/0 AWG), la
elección del conductor es de dos conductores por fase. Con una capacidad total de:
175 2 350Amp.
En este caso no se emplea un solo conductor por fase, debido a que el tamaño es
mayor (253 mm2) y su instalación en tubo, se hace complejo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
106
Este procedimiento es el mismo que se sigue para el cálculo de alimentadores
por corriente para cargas de motores.
Para cargas generales de alumbrado, de contactos, los criterios de selección son
similares que para el cálculo anterior, la variación consiste en las secciones de la
NOM que se aplican de a cuerdo al tipo de carga.
3.2.2 Calculo del Circuito Alimentador Por Caída de Tensión.
Para el cálculo de la caída de tensión en un circuito alimentador, ya sea primario
o secundario, este si varia con respecto a los circuitos derivados, pues en la mayoría
de los casos, los conductores de este tipo de circuitos se ven afectados por la
reactancia de los conductores además de la resistencia, es tal el caso que no se debe
de omitir la reactancia como se hace con los circuitos derivados, además se debe de
considerar también el factor de potencia.
Otro aspecto adicional es considerar también el cálculo de caída de tensión por
resistencia (ver formulas en el apartado de circuitos derivados), y el valor de caída
de tensión mayor es el que se debe considerar.
El siguiente diagrama vectorial muestra el estudio de caída de tensión en un
circuito alimentador considerando la impedancia.
ILR
jILZ
VR
IL
ILX
L
VS
CAIDA REAL
ERRORCAIDA CALCULADA
ILR COS ILXL SEN
TENSION DE ENVIO
TENSION DE RECEPCION
VR COS V
R S
EN
Fig. 3.4 Diagrama Vectorial, donde se muestra las relaciones de tensión de envió y recepción.
S R
R
V V%e 100 (Fórmula 3.6)
V
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
107
S R L LV V I R jX
L Cos LSenV I R jX
Vectorialmente se tiene:
S R L R L LCos SenV V I R j V I X
De lo cual se obtiene la siguiente expresión:
2 2S R L R LV V cos I R V sen I X (Fórmula 3.7)
En donde:
VS es la tensión de envió de fase a neutro [Volts].
VR es la tensión de recepción de fase a neutro [Volts].
V es la caída de tensión [Volts].
IL es la corriente que demanda la carga [Amp].
R es la resistencia propia de los conductores [Ohms].
X es la reactancia propia de los conductores [Ohms].
θ es el arc-coseno del factor de potencia.
En este cálculo se deben tomar en cuenta los valores de resistencia y reactancia
que proporcionan los fabricantes y/o normas, estos valores se muestran en la tabla
3.1, también se pueden encontrar en la norma IEEE-std-141, en la tabla 4A-7.
Para el cálculo del conductor alimentador para un conjunto de motores anterior
se verificara por caída de tensión.
Datos:
Potencia total: 279 344 VA [251 410 W].
La tensión de alimentación (VR) es de 480V.
El Factor de Potencia (cos θ) se considera de 0.9.
El tablero alimenta a un total de 16 motores de 15 CP, cada uno.
La longitud del alimentador es de 12 mts.
La caída de tensión máxima de los circuitos derivados a estos motores es de
2.86%. (Ver apéndice, en cuadros de carga.)
El conductor seleccionado fue de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por
fase. (Calculo anterior).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
108
Tabla 3.1 Resistencia y reactancia en C.A. en Omhs/Kilometro, para cables de 600 Volts, 3 fases, 60 Hz,
75 °C, tres conductores monopolares en tubo conduit.
Tam
año
en
AW
G o
KC
Mil
XL reactancia para
todos los cables
Resistencia en C.A. para
cables de cobre sin
recubrimiento
Resistencia en C.A. para
cables de aluminio
Impedancia efectiva para
cables de cobre sin
aislamiento con F.P. 0.85
Impedancia efectiva para
cables de aluminio con F.P.
0.85
Conduit
PVC y
Alumini
o
Condui
t de
Acero
Condui
t de
PVC
Conduit
de
Alumini
o
Conduit
de
Acero
Conduit
de PVC
Conduit
de
Alumini
o
Conduit
de
Acero
Conduit
de PVC
Conduit
de
Alumini
o
Conduit
de
Acero
Conduit
de PVC
Conduit
de
Alumini
o
Conduit
de
Acero
14 0.19 0.24 10.2 10.2 10.2 - - - - - - - - -
12 0.177 0.223 6.6 6.6 6.6 10.5 10.5 10.5 5.6 5.6 5.6 9.2 9.2 9.2
10 0.164 0.207 3.9 3.9 3.9 6.6 6.6 6.6 3.6 3.6 3.6 5.9 5.9 5.9
8 0.171 0.213 2.56 2.56 2.56 4.3 4.3 4.3 2.26 2.26 2.3 3.6 3.6 3.6
6 0.167 0.21 1.61 1.61 1.61 2.66 2.66 2.66 1.44 1.48 1.48 2.33 2.36 2.36
4 0.157 0.197 1.02 1.02 1.02 1.67 1.67 1.67 0.95 0.95 0.98 1.51 1.51 1.51
3 0.154 0.194 0.82 0.82 0.82 1.31 1.35 1.31 0.75 0.79 0.79 1.21 1.21 1.21
2 0.148 0.187 0.62 0.66 0.66 1.05 1.05 1.05 0.62 0.62 0.66 0.98 0.98 0.98
1 0.151 0.187 0.49 0.52 0.52 0.82 0.85 0.82 0.52 0.52 0.52 0.79 0.79 0.82
1/0 0.144 0.18 0.39 0.43 0.39 0.66 0.69 0.66 0.43 0.43 0.43 0.62 0.66 0.66
2/0 0.141 0.177 0.33 0.33 0.33 0.52 0.52 0.52 0.36 0.36 0.36 0.52 0.52 0.52
3/0 0.138 0.171 0.253 0.269 0.259 0.43 0.43 0.43 0.289 0.302 0.308 0.43 0.43 0.46
4/0 0.135 0.167 0.203 0.22 0.207 0.33 0.36 0.33 0.243 0.256 0.262 0.36 0.36 0.36
250 0.135 0.171 0.171 0.187 0.177 0.279 0.295 0.282 0.217 0.23 0.24 0.308 0.322 0.33
300 0.135 0.167 0.144 0.161 0.148 0.233 0.249 0.236 0.194 0.207 0.213 0.269 0.282 0.289
350 0.131 0.164 0.125 0.141 0.128 0.2 0.217 0.207 0.174 0.19 0.197 0.24 0.253 0.262
400 0.131 0.161 0.108 0.125 0.115 0.177 0.194 0.18 0.161 0.174 0.184 0.217 0.233 0.24
500 0.128 0.157 0.089 0.105 0.095 0.141 0.157 0.148 0.141 0.157 0.164 0.187 0.2 0.21
600 0.128 0.157 0.075 0.092 0.082 0.118 0.135 0.125 0.131 0.144 0.154 0.167 0.18 0.19
750 0.125 0.157 0.062 0.079 0.069 0.095 0.112 0.102 0.118 0.131 0.141 0.148 0.161 0.171
1000 0.121 0.151 0.049 0.062 0.059 0.075 0.089 0.082 0.105 0.118 0.131 0.128 0.138 0.151
Fuente: Tabla 9 del NEC-2005, NFPA-70
Solución del problema:
De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 67.4 mm2 (2/0
AWG) se tiene:
R =0.33 /Km.
X = 0.177 /Km.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
109
Cálculos:
Primero se determina la resistencia y reactancia para la longitud del alimentador,
en este caso es de 12 mts.
120.33
R 12mts 0.003961000mts
120.177
X 12mts 0.0021241000mts
Después se determina el valor de la tensión de envió (Vs), que es el valor que no
se conoce, y se hace uso de las formulas 3.7, debido a que el alimentador será con 2
conductores por fase, la corriente total nominal demandada por la carga (336
Amperes), se divide en dos, quedando de 168 Amperes, sustituyendo valores queda
de la siguiente manera:
2 2
R RS n 12 n 12
V VV cos I R sen I X
3 3
2 21
S
S
480 480V 0.9 168 0.00396 sen cos (0.9) 168 0.002124
3 3
V 277.88V
S R
R
V V 277.88 277.13%e 100 100
V 277.13
%e 0.27
Calculando la caída de tensión por resistencia, de la fórmula 3.4 se tiene:
f f
2 3 l Ie%
V S
2 3 12 (336/ 2)e%
480 67.4
e% 0.216
Se tiene como resultado una caída de tensión (e) del 0.27 % por impedancia y de
0.216% por resistencia, por lo cual se considera para este alimentador la caída de
tensión máxima que es de 0.27%, adicionando la caída de tensión de los circuitos
derivados (2.86%), se tiene un total de 3.13%, por lo que cumple con la
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
110
recomendación de la sección 215-2, y por lo cual los conductores son idóneos para
alimentar a dicho tablero.
3.2.3 Calculo del Circuito Alimentador Por Circuito corto.
Bajo condiciones de cortocircuito se incrementa con rapidez la temperatura de
los elementos metálicos de los cables, cuando están diseñados para soportar tal
incremento; el límite dependerá de la temperatura máxima admisible para la cual no
se deteriore el material de las capas vecinas, esto es, la que resulte menor entre la del
conductor, que no dañe al aislamiento, o la de la pantalla, para no deteriorar el
aislamiento, pantalla semiconductora o cubierta.
Para un diseño seguro es importante tomar en cuenta el nivel de circuito corto y
el tipo de aislamiento seleccionado, Esto lleva a plantear que para cumplir las
secciones 110-9 y 110-10, es de suma importancia realizar un análisis detallado de
corrientes de circuito corto en cada uno de los ramales del sistema y que se deben
analizar las capacidades interruptivas en todos los interruptores, también se debe
analizar la resistencia a falla en todos los circuitos alimentadores del sistema, no
solo en los principales.
Si se considera la expresión para conductores de cobre.
2
2
1
T 234I*t 0.0297*log (Fórmula 3.8)
A T 234
Donde:
I = Corriente de circuito corto en Amperes.
A = Área del conductor en Circular Mils
t = Tiempo de duración del flujo de corriente
T1 = Temperatura máxima de operación antes de la falla
T2 = Temperatura máxima al final del flujo de corriente
Algunos fabricantes especifican 150 °C para nylon, 200 °C para THHW y para
XLP es de 250 °C. La tabla 3.2 muestra los valores de corriente de circuito corto
para conductores a 75°C, en esta tabla se puede apreciar la capacidad de circuito
corto que puede resistir un conductor para diferentes tiempos de falla.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
111
Tabla 3,2: Máxima corriente de cortocircuito para conductores en amperes (aislamiento75°)
Maxima Corriente de Circuito corto In RMS Amperes
Tamaño
del
conductor
Area
Cond
Circ.
Mils
1/2* 1 2 3 6 12 18 24 30
Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo Ciclo
0.0083 0.0167 0.0333 0.0500 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos Segundos
14 AWG 4110 2384 1685 1192 973 688 487 397 344 308
12 AWG 6530 3787 2678 1894 1546 1093 773 631 547 489
10 AWG 10380 6020 4257 3010 2458 1738 1229 1003 869 777
8 AWG 16510 9575 6771 4788 3909 2764 1954 1596 1382 1236
6 AWG 26240 15218 10761 7609 6213 4393 3106 2536 2197 1965
4 AWG 41740 24207 17117 12104 9883 6988 4941 4035 3494 3125
3 AWG 52620 30517 21579 15259 12459 8810 6229 5086 4405 3940
2 AWG 66360 38486 27213 19243 15712 11110 7856 6414 5555 4968
1 AWG 83690 48536 34320 24268 19815 14011 9907 8089 7006 6266
1/0 AWG 105600 61243 43305 30621 25002 17679 12501 10207 8840 7906
2/0 AWG 133100 77192 54583 38596 31513 22283 15757 12865 11142 9965
3/0 AWG 167800 97316 68813 48658 39729 28093 19865 16219 14046 12563
4/0 AWG 211600 122718 86775 61359 50099 35426 25050 20453 17713 15843
250 kcmil 250000 144988 102522 72494 59191 41854 29596 24165 20927 18718
300 kcmil 300000 173986 123026 86993 71029 50225 35515 28998 25113 22461
350 kcmil 350000 202983 143531 101492 82868 58596 41434 33831 29298 26205
400 kcmil 400000 231981 164035 115990 94706 66967 47353 38663 33484 29949
500 kcmil 500000 289976 205044 144988 118382 83709 59191 48329 41854 37436
Debido a que no se conoce la corriente de circuito corto, cuando se está
diseñando el proyecto, estos valores se pueden estimar por los transformadores que
alimentaran a estos tableros y se conoce como tanto por ciento de impedancia (%Z)
en un transformador, el cual es el por ciento de la tensión necesaria que se debe
aplicar en el lado primario para obtener la Inom en ambos lados de transformador,
las terminales del secundario deben estar en cortocircuito.
De la misma manera si se aplica el 100% de la tensión primaria se obtendrá la
corriente de cortocircuito si el secundario se encuentra en corto.
El cálculo de circuito corto para un transformador se obtiene de la siguiente
expresión:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
112
CCPP
CCSS
KVAI 100 (Fórmula 3.9)
3 KV %Z
KVAI 100 (Fórmula 3.10)
3 KV %Z
En donde:
KVA es la potencia del transformador en kilovolt-amper.
KVP es la tensión del transformador del lado primario en kilo volts.
KVS es la tensión del transformador del lado secundario en kilo volts.
ICCP es la corriente de circuito corto en el lado primario en Amperes.
ICCS es la corriente de circuito corto en el lado secundario en Amperes.
%Z es la impedancia del transformador.
Se denomina lado primario del transformador al lado por donde se alimenta al
transformador y el secundario del transformador es el lado del transformador que
alimenta a la carga. Y para este proyecto se denominara lado primario del
transformador al lado de alta tensión y secundario del transformador al lado de baja
tensión.
Para verificar que los conductores del alimentador son ideales para la instalación
que se esté diseñando es necesario cotejar que estos cumplan por corriente de
circuito corto.
Para ejemplificar este caso, se tomaran los conductores del alimentador que se
ha estado calculando para la alimentación al tablero general de fuerza que se ha
venido desarrollando.
Datos:
El conductor seleccionado fue es 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por
fase. (Cálculos anteriores).
El aislamiento de los conductores será THW-LS, 75 °C, 600 Volts.
El tablero de fuerza estará alimentado por el transformador del usuario 2 (TR-
02), y el cual es de 1000 KVA, 23-0.48/0.277 KV, conexión Delta- estrella, con
neutro sólidamente puesto a tierra, y el cual tiene una impedancia (Z) del 5.75%.
(Ver resúmenes de carga en capitulo 2).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
113
Solución:
Se calcula la corriente de circuito corto del transformador para el lado
secundario, puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la
fórmula 3.10 se tiene:
CCSS
CCSS
KVAI 100
3 KV %Z
1000KVAI 100 20,918 Amp.
3 0.48KV 5.75
Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 20 918
Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de 67.4
mm2 (2/0 AWG), soportan hasta 38 596 Amperes en sus primeros dos ciclos. Por lo
cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por
corriente, por caída de tensión y por corriente de circuito corto).
Solo para ejemplificar el uso de la fórmula 3.8 para la selección del conductor
por circuito corto se tiene:
2
2
1
T 234I*t 0.0297*log
A T 234
2
1
IA
T 2340.0297*log
T 234
t
20,918A 57,695 Circulars Mil
200 2340.0297*log
75 234
0.0333
Por lo que el conductor mínimo a usar por corriente de circuito corto es de
sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG) y el cual tiene un área de 63 360
Circulars Mil.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
114
De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero general de
fuerza 02(TGF-02) es de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por fase.
Para determinar la capacidad del interruptor, en la sección 430-62(a), la cual
dice que los conductores deben estar provisto de un dispositivo de protección de
valor nominal o ajuste no mayor que la capacidad o ajuste del mayor de los
dispositivos de protección de circuitos derivados contra cortocircuito y falla a tierra
de cualquiera de los motores del grupo, más la suma de las corrientes a plena carga
de los otros motores del grupo. Por lo que de esta forma se tiene:
P n
P
P
I Proteccion mayor+ de I de todos los motores
I 40 21Amp/ motor 15motores Amp.
I 355Amp.
Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 350 Amperes.
De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de
sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG).
Quedando finalmente:
6-67.4mm2 (2/0AWG), son 6 conductores con sección transversal de 67.4mm
2.
(Dos conductores por fase).
1-33.6mm2 (2AWG), es 1 conductor con sección transversal de 33.6mm
2
desnudo. (Se debe poner un conductor de puesta a tierra por tubo).
3P-350A, es un interruptor termo magnético de 3polos, 350 amperes.
Lo anterior se resume en la siguiente cedula:
Alimentador del
TGF-02 GRUPO DE MOTORES In=336.0 Amp.
Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero (2 tubos)
Fases 6-2/0 AWG Conductor de
puesta a tierra 2-2d AWG Protección: 3P-350 Amp
Tentativamente las protecciones para estos conductores tendrán como mínimo
una capacidad interruptiva de 20.9 Kilo Amperes (KA). Y los cuales se dictaran una
vez que se establezca el cálculo de circuito corto.
Para ejemplificar algunos alimentadores de este proyecto se calculara un
alimentador para un tablero de contactos normales, para un tablero de contactos
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
115
regulados y para un tablero de alumbrado normal y para la planta de emergencia PE-
02 todas las cargas correspondientes al usuario 2.
Calculo del alimentador para el tablero de contactos normales “TAB. C3A”
Datos del tablero:
TABLERO “C3A” FASE A FASE B FASE C TOTAL
VA 26 520 26 340 25 880 78 740
VA TOTAL INSTALADOS 78 740
VA TOTAL DEMANDADOS 54 744
WATTS TOTAL INSTALADOS 70 866
WATTS TOTAL DEMANDADOS 49 270
Tensión de operación: 220/127 Volts, 3F, 4H, 60 Hz.
Alimentado del transformador TR-C3A de 75 KVA, 480/220-127Volts,
conexión Delta-estrella, con neutro puesto a tierra, Z=5.5 %, 60 Hz.
Longitud: 6 metros.
Caída de tensión máxima: 2%
Factor de potencia: 0.9
Factor de ajuste por carga continua: 125%
Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]
Número de conductores activos que se consideran en la canalización: 4, la
canalización será tubería. [f.a.=0.8, ver tabla 310-15(g)]
Solución.
Para determinar el conductor por corriente para este tablero se toma en
consideración, la parte de flexibilidad, de esta forma el conductor alimentador se
calcula para la carga total del transformador (75 000VA) que alimenta a este tablero.
Calculo por corriente.
nF F
VA 75000I 196.82 Amp.
3 V 3 220
Corrigiendo por carga continúa sección 220-10(b).
nc nI 1.25I 1.25 196.82 246.02 Amp.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
116
Corrigiendo por factor de temperatura y agrupamiento
nC
I 246.02I 307.54 Amp.
f.t. f.a. 1 0.8
Por lo que el conductor seleccionado es de 67.4 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (2/0 AWG), la elección del
conductor es de dos conductores por fase. Con una capacidad total de:
175 2 350Amp.
El aislamiento del conductor es THW-LS, 75°C, que es para ambientes secos y
húmedos y de baja emisión de humo, como lo permite la NOM en la tabla 310-13.
Calculo por caída de tensión.
De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 67.4 mm2 (2/0
AWG) se tiene:
R =0.33 /Km.
X = 0.177 /Km.
Calculando la reactancia y resistencia para 6 mts.
60.33
R 6mts 0.001981000mts
60.177
X 6mts 0.0010621000mts
Cálculo de la tensión de envio (Vs), la corriente total nominal demandada por la
carga (196.82 Amperes), se divide en dos, quedando de 98.41 Amperes,
sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la siguiente manera:
2 2
R RS n 12 n 12
V VV cos I R sen I X
3 3
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
117
2 21
S
S
220 220V 0.9 98.41 0.00198 sen cos (0.9) 98.41 0.001062
3 3
V 127.238V
S R
R
V V 127.238 127.017%e 100 100
V 127.017
%e 0.17
Calculando la caída de tensión por resistencia de la fórmula 3.4 se tiene:
f f
2 3 l Ie%
V S
2 3 6 (196.82/ 2)e%
220 67.4
e% 0.14
El conductor elegido cumple por caída de tensión, pues el límite de caída de
tensión es de 2% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 0.17%.
Calculo por circuito corto.
El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-C3A) que alimenta
a este tablero, aunque las cargas de contactos no contribuyen a la corriente de falla
por circuito corto, se puede determinar este cálculo.
Corriente de circuito corto del transformador (TR-C3A) para el lado secundario,
puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la fórmula
3.10 se tiene:
CCSS
75KVAI 100 3,579 Amp.
3 0.22KV 5.5
Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 3 579
Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de 67.4
mm2 (2/0 AWG), soportan hasta 38 596 Amperes en sus primeros dos ciclos. Por lo
cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por
corriente, por caída de tensión y por corriente de circuito corto).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
118
Considerando el sistema con carga balanceada, se selecciona un conductor
neutro de tamaño nominal a los de fase. Para condiciones de desbalanceo esta
consideración cambia y debe aplicarse la fórmula 3.11.
De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (C3A) es
de 67.4 mm2 (2/0 AWG), dos conductores por fase y 2 conductores del neutro.
Calculo de la protección
P n
P
I 1.25I art. 450-3(2)(b)(2) y 240-3(b)
I 1.25 196.8 246 Amp.
Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 250 Amperes.
De acuerdo a la protección obtenida y a la tabla 250-95, se selecciona un
conductor de puesta a tierra de sección transversal de 21.2 mm2 (4 AWG).
Resumiendo queda la siguiente cédula:
Alimentador del
Tab. C3A Contactos Normales In=196.82 Amp.
Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero (2 tubos)
Fases
Neutro
6-2/0 AWG
2-2/0 AWG
Conductor de
puesta a tierra 2-4d AWG Protección: 3P-250 Amp
Calculo del alimentador para el tablero de contactos normales “TAB. CR3”
Datos del tablero:
TABLERO “C3A” FASE A FASE B FASE C TOTAL
VA 16 500 16 750 16 750 50 000
VA TOTAL INSTALADOS 50 000
VA TOTAL DEMANDADOS 43 000
WATTS TOTAL INSTALADOS 45 000
WATTS TOTAL DEMANDADOS 38 750
Tensión de operación: 208/120 Volts, 3F, 4H, 60 Hz.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
119
Alimentado del transformador TR-CR3 de 45 KVA, 480/208-120Volts,
conexión Delta-estrella, con neutro puesto a tierra, Z=5.5 %, 60 Hz.
Longitud: 6 metros.
Caída de tensión máxima: 1%
Factor de potencia: 0.9
Factor de ajuste por carga continua: 125%
Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]
Número de conductores activos que se consideran en la canalización: 4, la
canalización será tubería. [f.a.=0.8, ver tabla 310-15(g)]
La carga que alimenta es equipo de cómputo.
Solución.
Para determinar el conductor por corriente para este tablero se toma en
consideración, la parte de flexibilidad, de esta forma el conductor alimentador se
calculara para la carga total del transformador (45 000VA) que alimenta a este
tablero.
Calculo por corriente.
nF F
VA 45000I 124.91 Amp.
3 V 3 208
Corrigiendo por carga continúa sección 220-10(b).
nc nI 1.25I 1.25 124.91 156.14 Amp.
Corrigiendo por factor de temperatura y agrupamiento
nC
I 156.14I 195.17 Amp.
f.t. f.a. 1 0.8
Por lo que el conductor seleccionado es de 85.00 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (3/0 AWG), la elección del
conductor es de un conductor por fase. Con una capacidad total de: 200 Amp.
El aislamiento del conductor es THW-LS, 75°C, que es para ambientes secos y
húmedos y de baja emisión de humo, como lo permite la NOM en la tabla 310-13.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
120
Calculo por caída de tensión.
De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 85.00 mm2 (3/0
AWG) se tiene:
R =0.259 /Km.
X = 0.171 /Km.
Calculando la reactancia y resistencia para 6 mts.
60.259
R 6mts 0.001551000mts
60.171
X 6mts 0.0010261000mts
Calculo de la tensión de envió (Vs), la corriente total nominal demandada por la
carga (124.91 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la
siguiente manera:
2 2
R RS n 12 n 12
V VV cos I R sen I X
3 3
2 2
1S
S
208 208V 0.9 124.91 0.00155 sen cos (0.9) 124.91 0.001026
3 3
V 120.32V
S R
R
V V 120.32 120.09%e 100 100
V 120.09
%e 0.19
Calculando la caída de tensión por resistencia de la fórmula 3.4 se tiene:
f f
2 3 l Ie%
V S
2 3 6 124.91e%
208 85
e% 0.15
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
121
El conductor elegido cumple por caída de tensión, pues el límite de caída de
tensión es de 1% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 0.19%.
Calculo por circuito corto.
El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-CR3) que alimenta
a este tablero, aunque las cargas de contactos no contribuyen a la corriente de falla,
se puede determinar este cálculo.
Corriente de circuito corto del transformador (TR-CR3) para el lado secundario,
puesto que es el lado de baja tensión el cual alimentara a la carga, de la fórmula
3.10 se tiene:
CCSS
45KVAI 100 2,271 Amp.
3 0.208KV 5.5
Por lo que los conductores alimentadores deberán soportar mínimo 2
271Amperes, de circuito corto, de la tabla 3.2 se observa que los conductores de
85.00 mm2 (3/0 AWG), soportan hasta 48 658 Amperes en sus primeros dos ciclos.
Por lo cual el conductor es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por
corriente, por caída de tensión y por corriente de circuito corto).
De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (CR3) es
de 85.00 mm2 (3/0 AWG), un conductor por fase.
Considerando el sistema con carga balanceada, el conductor neutro toma las
siguientes consideraciones:
Al tenerse una carga no lineal, se produce un alto contenido de armónicos,
como se menciono anteriormente la tercer armónica contenida en la carga por el
suministro de energía en este caso los equipos de computo, provocan que esta sea
aproximadamente un 70% de la corriente fundamental.
Si se considera que las tres fases están balanceadas y estas alimentan cargas
monofásicas, entonces en la condición más crítica la corriente en las fases se puede
aproximar como:
1/ 2
2 2L 1 L 3I I
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
122
1/ 22 21.0 0.7 Para valores unitarios
1.220
En donde: IL1 es la corriente fundamental y IL3 la corriente producida por el
tercer armónico.
Entonces la corriente que circula por el neutro por consideraciones de armónicos
se aproxima a:
L1 3 L2 3 L3 3I I I
0.7 0.7 0.7
2.10A
De esta forma la relación del neutro con respecto a los conductores de fase es:
NEUTRO
FASE
I 2.11.72
I 1.22
Por lo cual se recomienda que el tamaño del conductor neutro sea dos veces el
tamaño de los conductores de fase cuando la carga sea completamente equipo
electrónico.
Esta consideración se toma debido a que la NOM, no señala un criterio general
para el cálculo de este conductor cuando la carga contiene armónicos, aunque si
hace énfasis a calcular el neutro bajo estas condiciones de acuerdo a la sección 220-
22.
De esta manera el conductor neutro será de 85.00 mm2 (3/0 AWG), dos
conductores.
Calculo de la protección, del cálculo inicial se tiene una corriente de 124.91 A,
por lo que:
P n
P
I 1.25I art. 450-3(2)(b)(2) y 240-3(b)
I 1.25 124.91 156 Amp.
Del resultado obtenido se selecciona el interruptor inmediato superior que es de
175 Amperes.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
123
De acuerdo a la protección elegida y a la tabla 250-95, se selecciona un
conductor de puesta a tierra (para canalizaciones y cajas) de sección transversal de
13.3 mm2 (6 AWG) desnudo, Y de acuerdo a los requerimientos de la sección 250-
74, excepción 4, se requiere tener un conductor de puesta a tierra aislado para los
receptáculos que alimenten este tipo de cargas, y por lo cual también se considera un
conductor con aislamiento color verde (tierra aislada.
Resumiendo queda la siguiente cedula:
Alimentador del
Tab. CR3 Contactos Regulados In=124.91 Amp.
Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero
Fases
Neutro
3-3/0 AWG
2-3/0 AWG
Conductor de
puesta a tierra
1-6d AWG
1-6V AWG Protección: 3P-175 Amp
Calculo de alimentador para el tablero de alumbrado normal “TAB. A3”
Datos del tablero:
TABLERO “A3” FASE A FASE B FASE C TOTAL
VA 7 504 7 540 7 420 22 464
VA TOTAL INSTALADOS 22 464
VA TOTAL DEMANDADOS 20 216
WATTS TOTAL INSTALADOS 22 464
WATTS TOTAL DEMANDADOS 20 216
Tensión de operación: 480/277 Volts, 3F, 4H, 60 Hz.
Longitud: 114 metros.
Caída de tensión máxima: 2%
Factor de potencia: 0.9
Factor de ajuste por carga continua: 125%
Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]
Número de conductores activos que se consideran en la canalización: 4, la
canalización será tubería. [f.a.=0.8, ver tabla 310-15(g)]
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
124
Solución.
Calculo por corriente.
Demandadosn
F F
W 20216I 27 Amp.
3 V f.p. 3 480 0.9
Corrigiendo por carga continúa sección 220-10(b).
nc nI 1.25I 1.25 27 33.75 Amp.
Corrigiendo por factor de temperatura y agrupamiento
nC
I 33.75I 42.22 Amp.
f.t. f.a. 1 0.8
Por lo que el conductor seleccionado es de 13.3 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (6 AWG), la elección del
conductor es de un conductor por fase. Con una capacidad total de: 55 Amp.
El aislamiento del conductor es THW-LS, 75°C, que es para ambientes secos y
húmedos y de baja emisión de humo, como lo permite la NOM en la tabla 310-13.
Calculo por caída de tensión.
De la tabla 3.1, para conduit de acero, para el conductor de 13.3 mm2 (6 AWG)
se tiene:
R =1.61 /Km.
X = 0.210 /Km.
Calculando la reactancia y resistencia para 114 mts.
1141.61
R 114mts 0.18351000mts
1140.210
X 114mts 0.023941000mts
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
125
Calculo de la tensión de envió (Vs), la corriente total nominal demandada por la
carga (27 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la siguiente
manera:
2 2
R RS n 12 n 12
V VV cos I R sen I X
3 3
2 21
S
S
480 480V 0.9 27 0.1835 sen cos (0.9) 27 0.02394
3 3
V 281.88V
S R
R
V V 281.88 277.13%e 100 100
V 277.13
%e 1.69
Calculando la caída de tensión por resistencia de la fórmula 3.4 se tiene:
f f
2 3 l Ie%
V S
2 3 114 27e%
480 13.3
e% 1.67
El conductor elegido cumple por caída de tensión, pues el límite de caída de
tensión es de 2% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 1.67%.
Calculo por circuito corto.
El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-02) que alimenta a
este tablero, la corriente de circuito corto para este transformador es de 20 918 Amp,
(ver primer ejemplo del tablero TGF-02), sin embargo las cargas de alumbrado no
contribuyen a la corriente de falla y además por la longitud a la que se encuentra la
carga, la impedancia del conductor calculado anteriormente reducirá en gran
proporción la corriente de circuito corto, por lo cual no es necesario realizar cambiar
este conductor a un tamaño mayor que sería de 33.6 mm2 (2 AWG), caso que se
comprobara en el estudio de circuito corto.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
126
De esta manera el conductor a usar como alimentador para el tablero (A3) es de
13.3 mm2 (6 AWG), un conductor por fase.
Para el cálculo del conductor neutro se usa la siguiente fórmula:
2 2 2N A B C AB BC CAI I I I I I I (Formula 3.11)
Donde:
IN es la corriente del neutro
IA, IB, IC es la corriente en las fases A, B y C, con respecto al neutro.
IAB, IBC, ICA, es el producto de las corrientes de fase a neutro.
Por lo que aplicando este concepto, las corrientes A, B y C, son:
FASEA
AF N
VA 7504I 27.1Amps.
V 277
FASEBB
F N
VA 7540I 27.2Amps.
V 277
FASECC
F N
VA 7420I 26.8Amps.
V 277
Sustituyendo las corrientes A, B y C, en la fórmula 3.11, se tiene:
2 2 2NI 27.1 27.2 26.8 27.1 27.2 27.2 26.8 26.8 27.1
NI 0.38Amp
Por lo que el conductor seleccionado es de 3.31 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
16 y el cual corresponde a un conductor comercial de (12 AWG), con una capacidad
total de: 25 Amp, sin embargo este conductor se considera de tamaño nominal a los
de fase (13.3 mm2), para este caso.
Calculo de la protección
P n
P
I 1.25I art. 220-10(b) y 240-3(b)
I 1.25 27 33.75 Amp.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
127
Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de 50 Amperes el cual
cumple con la sección 220-10(b) y la sección 240-3(b).
De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra de
sección transversal de 5.26 mm2 (10 AWG).
Resumiendo queda la siguiente cedula:
Alimentador del
Tab. A3 Alumbrado Normal In=27 Amp.
Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en tubería conduit de acero
Fases
Neutro
3-6 AWG
1-6 AWG
Conductor de
puesta a tierra 1-10d AWG Protección: 3P-50 Amp
Calculo del alimentador para la planta de emergencia al tablero de
transferencia “PE-02 al TTA-02”
Datos de la planta.
Capacidad de la planta: 250 KW
Tensión de operación: 480/277 Volts, 3F, 4H, 60 Hz.
Longitud: 14 metros.
Caída de tensión máxima: 0.5%
Factor de potencia: 0.8
Factor de ajuste por carga continua: 100%
Temperatura Ambiente: 30°C. [f.t.=1, tabla 310-16]
La canalización será charola tipo escalera. [Factor de ajuste = 0.65, sección
318-11(b)(2), para conductores en una sola capa y juntos]
Solución.
Calculo por corriente.
nF F
W 250000I 375.88 Amp.
3 V f.p. 3 480 0.8
Corrigiendo por carga no continúa sección 220-10(b).
nc nI I 375.88 Amp.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
128
Corrigiendo por factor de temperatura y por ajuste de conductores (sección 318-
11(b)(2), para conductores en una sola capa y juntos)
ncC
I 375.88I 578.28 Amp.
f.t. factor de ajuste 1 0.65
Por lo que el conductor seleccionado es de 253 mm2 de acuerdo a la tabla 310-
17 y el cual corresponde a un conductor comercial de (500 MCM), la elección del
conductor es de un conductor por fase. Con una capacidad total de: 620 Amp.
El aislamiento del conductor es THW-LS, 75°C, que es para ambientes secos y
húmedos y de baja emisión de humo, como lo permite la NOM en la tabla 310-13.
Calculo por caída de tensión.
De la tabla 3.1, para el conductor de 253 mm2 (500 MCM) se tiene:
R =0.095 /Km.
X = 0.157 /Km.
Calculando la reactancia y resistencia para 14 mts.
140.095
R 14mts 0.001331000mts
140.157
X 14mts 0.0021981000mts
Calculo de la tensión de envió (Vs), la corriente total nominal demandada por la
carga (375.88 Amperes), sustituyendo valores en la fórmula 3.7 queda de la
siguiente manera: 2 2
R RS n 12 n 12
V VV cos I R sen I X
3 3
2 2
1S
S
480 480V 0.8 375.88 0.00133 sen cos (0.8) 375.88 0.002198
3 3
V 278.02V
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
129
S R
R
V V 278.02 277.13%e 100 100
V 277.13
%e 0.32
Calculando la caída de tensión por resistencia de la fórmula 3.4 se tiene:
f f
2 3 l Ie%
V S
2 3 14 375.88e%
480 253
e% 0.15
El conductor elegido cumple por caída de tensión, pues el límite de caída de
tensión es de 0.5% y del cálculo se obtiene una caída máxima de tensión de 0.32%.
Calculo por circuito corto.
El nivel de circuito corto esta dado por el transformador (TR-02) que alimenta a
este tablero, la corriente de circuito corto para este transformador es de 20 918 Amp,
(ver primer ejemplo del tablero TGF-02), por lo cual se tiene un conductor con
tamaño de 33.6 mm2 (2 AWG), y el obtenido anteriormente es mayor, razón por el
cual el conductor elegido es adecuado y cumple con los tres métodos de cálculo (por
corriente, por caída de tensión y por corriente de circuito corto).
Considerando el sistema con carga balanceada, se selecciona un conductor
neutro de tamaño nominal a los de fase, si cambia esta consideración se requiere
calcular el conductor neutro de acuerdo a la fórmula 3.11.
De esta manera el conductor a usar como alimentador para la planta (PE-02) es
de 253 mm2 (500 MCM), un conductor por fase y 1 conductor del neutro.
Calculo de la protección
P n
P
I I
I 375.88 Amp.
Del resultado obtenido se selecciona un interruptor de inmediato superior y será
de 400 Amperes.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
130
De acuerdo a la tabla 250-95, se selecciona un conductor de puesta a tierra para
el alimentador de sección transversal de 33.6 mm2 (2 AWG). Y también se
selecciona un conductor de puesta a tierra para el soporte tipo charola como se
indica en la sección 318-7(a)(2), el cual será de de sección transversal de 33.6 mm2
(2 AWG).
Resumiendo queda la siguiente cedula:
Alimentador de la
PE-02 Planta Eléctrica de Emergencia 02 In=375.88 Amp.
Cable, tipo THW-LS, 75°C, antillama, 600 V; en charola tipo malla
Fases
Neutro
3-500 MCM
1-500 MCM
Conductor de
puesta a tierra
1-2d AWG (circuito)
1-2d AWG (charola) Protección: 3P-400 Amp
3.3 Características de los Equipos.
Las consideraciones que se deben de tomar para la selección de los equipos, y
materiales que se utilizaran deberán de cumplir con el artículo 110-2 y los cuales
serán los siguientes:
Subestación Eléctrica. Los tableros en media tensión (subestaciones
eléctricas) deberá operar con una tensión de 23000 Volts, 3 Fases, 3 Hilos, 60 hz.,
serán del tipo compacto, servicio interior NEMA 1, estarán constituidos con barras
de cobre electrolítico para 400 Amp.
Estará construida en secciones auto soportadas para montaje directo sobre piso,
puertas con mirillas de observación, seguros mecánicos para impedir la apertura del
gabinete cuando el interruptor este energizado, estas secciones estarán unidas
eléctrica y mecánicamente entre sí, con letreros de operación de la subestación.
Las secciones serán construidas con perfiles y cubiertas de lámina de acero
rolado en frio, tratamiento químico fosfatizado, pintura anticorrosiva y
posteriormente pintura con esmalte color gris ANSI 49.
Las subestaciones estarán compuestas por:
Sección de medición.- Aloja el equipo de medición de la compañía
suministradora. Equipada con: un juego de barras principales y aisladores necesarios
barra para conexión al sistema de tierra, puerta con mirilla de cristal inastillable,
chapa con manija y porta candado.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
131
Sección para cuchilla de servicio.- Aloja al equipo de desconexión que
permite el mantenimiento del interruptor principal, contiene: una cuchilla tripolar
desconectadora de capacidad de acuerdo a la subestación, operación en grupo sin
carga, provista de mecanismo para operar desde el exterior por medio de palanca
con portacandado en las posiciones abierto-cerrado, accionamiento de palanca, un
juego de barras principales y barra para conexión al sistema de tierras.
Sección de interruptor principal.- Alberga al interruptor principal que
provisto de fusibles limitadores de corriente de alta capacidad interruptiva ( a.c.i. ),
efectúa las maniobras de desconexión y protección de la líneas, motores o
transformadores y contiene : un seccionador tripolar para operación en aire con
carga, montaje fijo con 3 fusibles limitadores de corriente de alta capacidad
interruptiva de acuerdo al cálculo de circuito corto y de corriente nominal de
acuerdo al transformador que alimente. Equipado con dispositivo que dispara
tripolarmente el seccionador cuando alguno de los fusibles opera por circuito corto,
accionamiento por palanca. Incluirá un juego de tres apartarrayos oxido de zinc, para
operación entre 0 - 3 000 m.s.n.m., para sistemas con neutro sólidamente conectado
a tierra y un juego de barras principales para conexión al sistema de tierras.
Sección transición de barras.- Contiene un juego de barras para
interconectar el bus inferior del lado de carga del interruptor al bus superior para
alimentar a los circuitos derivados en media tensión, contiene: un juego de barras
principales, barra para conexión al sistema de tierras.
Sección interruptor derivado.- Alberga al interruptor principal que provisto
de fusibles limitadores de corriente de alta capacidad interruptiva ( a.c.i. ), efectúa
las maniobras de desconexión y protección de la líneas, motores o del
transformador y contiene : un seccionador tripolar para operación en aire con
carga, montaje fijo con 3 fusibles limitadores de corriente de alta capacidad
interruptiva, equipada con dispositivo que dispara tripolarmente el seccionador
cuando alguno de los fusibles opera por circuito corto, accionamiento por palanca.
un juego de barras principales y barra para conexión al sistema de tierras.
Sección celda de acoplamiento a transformador.- Para permitir la conexión
eléctrica y mecánica del gabinete del interruptor con el transformador de potencia.
contiene: un juego de barras y soportes necesarios para conectar con los bushings
(gargantas) de alta tensión del transformador, que se acoplara a esta sección
lateralmente.
Las subestaciones deberán de contar con dos interruptores auxiliares (contactos
secos), extinguidor de incendios sobre la base de polvo químico seco de 9 kg, Una
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
132
tarima aislante con hule estriado de 60 cms de ancho y de longitud de acuerdo a la
subestación que se trate, Contara a demás de una caja de herramientas con casco,
goggles, guantes y botas; un juego de tres fusibles de repuesto de capacidad de
acuerdo a la subestación que se trate y una pértiga seccionable, con herramienta
alicate para cambio de fusibles.
Transformadores. Los transformadores de potencia serán del tipo seco auto
enfriados por aire (AA), 23 000 volts, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz, conexión delta, del
lado de alta tensión y 480/277 volts, 3 fases, 4 hilos, 60 Hz, conexión estrella, del
lado de baja tensión.
Contendrán 6 derivaciones, dos arriba y cuatro hacia abajo, 2.5% a plena
capacidad, clase 25 KV, altitud de operación 2240 mts sobre el nivel del mar, tipo
de enfriamiento AA, temperatura de operación de 30 °C promedio y una máxima
de 40 °C, sobre elevación de 150 °C, con una variación de impedancia de acuerdo a
su categoría y a la norma NMX-J-169.
El costado de las gargantas en alta y baja tensión de cada uno de los
transformadores dependerá del arreglo que se tenga en la subestación, por lo cual
esta descripción se hará en la descripción de los componentes de la subestación.
Los transformadores de baja tensión serán del tipo seco de capacidad de
acuerdo a la carga que alimenten, tensión primaria de 480 Volts, 3F, 3H, 60 Hz,
conexión delta y tensión secundaria 220 /127 Volts, 3F, 4H, 60 hz. Conexión
estrella, contendrá 4 derivaciones dos arriba y dos hacia abajo, altitud de
operación 2240 mts. Nivel del mar, tipo de enfriamiento AA, temperatura de
operación 40 °C, sobre elevación 80 °C, impedancia máxima 5.5 % a 40 °C, con
una variación de acuerdo a la su categoría y a la norma NMX-J-169.
Tableros auto soportados. Los tableros generales de distribución operaran a
una tensión de 480/277 V, 3F, 4H, 60 Hz., diseñado de acuerdo a normas vigentes.
En gabinete auto soportado NEMA 1, servicio interior usos generales terminado en
color gris ANSI 49, con barras generales de cobre.
Deberá contener interruptor principal de capacidad interruptiva de acuerdo al
cálculo de la corriente de circuito corto y de corriente nominal de acuerdo a la carga
que alimente, contara con un juego de barras generales de cobre, así como todo lo
necesario para su acoplamiento a transformador (cuando aplique). Deberá incluir
una unidad de control, con características de tiempo largo, corto, instantáneo y falla
a tierra y monitor de circuito con parámetros de medición básicos. Además de 3
transformadores de corriente relación de acuerdo a la capacidad de la carga que
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
133
alimente, también deberá tener una sección auto soportada tipo distribución y la cual
contendrá los circuitos que alimente dicho tablero.
Centro de control de motores y tableros de fuerza.- El centro de control de
motores será auto soportado en gabinete nema 1, para servicio interior terminado en
color gris ANSI 49. Formado por un tablero general de distribución en baja tensión,
diseñado de acuerdo a normas vigentes. Contara con barras generales de cobre. , 3
fases, 3 hilos, 480 volts, 60 hz., capacidad interruptiva de acuerdo al cálculo de
circuito corto, altura de operación 2,240 m.s.n.m.
Tableros de distribución de contactos. Estos equipos operaran a una tensión de
220/127 Volts, 3F, 4H, 60 Hz, serán del tipo sobreponer, la capacidad interruptiva
estará dada de acuerdo al cálculo de circuito corto.
Tableros de distribución de alumbrado. Los tableros de alumbrado operaran a
una tensión de 480/277 Volts, 3F, 4H, 60 Hz, serán del tipo sobreponer, con
capacidad interruptiva de acuerdo al cálculo de circuito corto.
Conductores eléctricos de media tensión. El tamaño mínimo de los
conductores a emplear para las subestaciones y alimentadores en media tensión será
de 42.4 mm2 (1AWG), tal como se indica en la sección 310-5. Sin embargo como no
es un tamaño comercial, se selecciona un tamaño superior quedando de 53.5 mm2
(1/0 AWG).
Los conductores eléctricos en media tensión que van de la subestación eléctricas
de luz y fuerza a cada subestación de usuario, irán en tubo de PVC, enterrados bajo
piso, y los conductores que alimentaran a las subestaciones ubicadas en la azotea
será por medio de charola de fondo solido, estas irán en una vertical independiente
de las demás canalizaciones y será de fácil acceso, en lugares expuestos la charola
llevara tapa a fin de proteger a los conductores y a las personas expuestas a ellos.
Conductores eléctricos de baja tensión. El aislamiento de los conductores
eléctricos en baja tensión de acuerdo al ambiente en el que se encuentran se utiliza el
aislamiento THW-LS tal como se permite en 310-8. Los conductores iran en
canalizaciones pared delgada para los circuitos derivados, para los circuitos
alimentadores la canalización será con tubería de aluminio pared gruesa.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
134
3.4 Capacidad de Protección.
La capacidad de protección debe contemplar los medios gráficos y físicos en los
cuales los equipos estarán expuestos a lo largo de la instalación.
En esta parte se consideran las curvas de operación de los equipos que se
utilizaran en este proyecto a fin de poder hacer una optima coordinación de
protección en el tema 3.9.
El transformador en una instalación eléctrica es uno de los equipos más
importantes, debido a que estos son los que alimentaran al conjunto de carga en un
nivel de tensión adecuado, y en caso de falla de este equipo, todo el sistema que
alimente queda sin energía, por tal motivo se necesita conocer la curva de daño del
transformador, y de acuerdo a su capacidad se define su categoría, esto se muestra
en la tabla 3.3
Tabla 3.3. Categoría del transformador de acuerdo a su capacidad
CATEGORIA MONOFÁSICOS (KVA) TRIFÁSICOS (KVA)
I 5 - 500 15 - 500
II 501 - 1 667 501 – 5 000
III 1 668 - 10 000 5 001 - 30 000
IV Mayores a 10 000 Mayores a 30 000
De acuerdo al tipo de categoría se dibujan las curvas ANSI, para los
transformadores como se muestra en la figura 3.5
Fig. 3.5 Curvas ANSI para transformadores.
Los puntos ANSI de los transformadores se calculan como se muestra en la tabla
3.4.
t (seg)
I (amp)
1
2
3
44
1
t (seg)
I (amp)
CategoríaI
CategoríasII III IV
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
135
Tabla 3.4. Ecuaciones para determinar los puntos ANSI.
Puntos de la curva ANSI
Punto Categoría Tiempo (seg) Corriente (amp)
1 I
II
III, IV
1250 Zt2
2
2
Ipc / Zt
Ipc / Zt
Ipc / (Zt+Zs)
2 II
III, IV
4.08
8
0.7 Ipc / Zt
0.5 Ipc / (Zt+Zs)
3 II
III, IV
2,551 Zt2
5,000 (Zt+Zs)2
0.7 Ipc / Zt
0.5 Ipc / (Zt+Zs)
4 I, II, III, IV 50 5 Ipc
Zt = Impedancia del transformador, Zs = Impedancia del sistema, Ipc = Corriente a plena carga
La corriente Inrush o de magnetización se determina de acuerdo a la tabla 3.5 y
en este punto se detecta cuando un transformador está a punto de falla.
Tabla 3.5. Determinación de la corriente Inrush o de magnetización para transformadores para un tiempo
de 0.1 segundos.
Corriente de magnetización.
Potencia del transformador No. de veces la corriente nominal
menos de 1500 KVA 8
entre 1500 y 3750 KVA 10
más de 3750 KVA 12
Estas curvas sirven para tener una adecuada coordinación de protección y las
cuales serán utilizadas en el tema 3.9.
En las figuras 3.6, 3.7, 3.8 y 3.9 se muestran las curvas de daño, que surgen a
partir de las ecuaciones mostradas en la tabla 3.4.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
136
Fig. 3.6 Curvas de daño para el transformador de 500 KVA (TR-03, TR-04, TR-05).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
137
Fig. 3.7 Curvas de daño para el transformador de 750 KVA (TR-01, TR-06, TR-07, TR-08).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
138
Fig. 3.8 Curvas de daño para el transformador de 1000 KVA (TR-01A, TR-02).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
139
Fig. 3.9 Curva de daño para el transformador de 2000 KVA (TR-01B).
En cuanto a los motores, se debe determinar una adecuada protección, la cual
estará en función de la corriente nominal, de la corriente a rotor bloqueado, para
determinar las curvas de los motores, se utilizan las expresiones mostradas en la
figura 3.10.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
140
Ipc I RB
0.1s
2.0s
15s
Imag
t(s)
I(A)
Ipc = Corriente a plena carga o
Corriente en estado estable
Irb =
Corriente de rotor bloqueado
6 veces la Ipc
2 < t < 15 segundos
Imag=
Corriente de magnetización
1.5 veces la Irb
t < 0.1 segundos
Fig. 3.10 Curvas para motores.
Al igual que la curva de daño del transformador, la curva de los motores será
útil para tener una adecuada coordinación de protecciones.
3.5 Capacidad de la Subestación.
La capacidad de la subestación será igual a la carga máxima demanda por la
instalación, en este caso la capacidad de los transformadores determinan la
capacidad de la subestación.
Para la subestación se debe calcular el transformador, las cuchillas
seccionadoras, los apartarrayos, el desconectador principal y fusibles principales, los
fusibles de cada transformador para el lado de alta tensión y los interruptores de
potencia del transformador del lado de baja tensión.
Capacidad del transformador.- Para determinar la capacidad del
transformador se debe conocer la carga total demandada por todos los equipos
(alumbrado, contactos, fuerza, etc.), y además se debe aplicar el factor de diversidad,
cuando la carga así lo requiera, este factor es la relación entre la suma de las
demandas máximas del grupo de cargas y la carga máxima demandada resultante,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
141
este factor se puede referir a dos o más cargas separadas o se pueden incluir todas
las cargas.
El factor de diversidad es mayor a la unidad y tiende a incrementarse entre
mayor sea el número de consumidores, este factor en transformadores suele ser de 1
a 1.35.
Para determinar la capacidad del transformador se aplica la fórmula 3.12.
Carga demandada
Capacidad del Transformador= (Fórmula 3.12)factor de diversidad
Cuando el transformador alimente a la carga correspondiente a un solo usuario,
la capacidad del transformador será igual a la carga demandada.
Como ejemplo se tomara al usuario 1 para determinar la capacidad de la
subestación que a este corresponde.
De los resúmenes de carga mostrados en las tablas, 2.17, 2.18 y 2.19 del capítulo
2, se tiene lo siguiente:
Tablero General Normal 01 (TGN-01)
KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
TOTAL 1,012.174 0.71 720.415
Tablero General Normal 01A (TGN-01A).
KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
TOTAL 834.605 0.94 784.789
Tablero General Normal 01B (TGN-01B.
KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
TOTAL 1,758.672 0.94 1,649.761
Calculando el transformador TR-01, que alimenta al tablero TGN-01 se tiene:
Capacidad del Transformador=720.415KVA
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
142
Por lo tanto se selecciona un transformador comercial de 750 KVA, clase AA,
150 °C, con una tensión primaria de 23 KV conexión delta, tensión secundaria de
480/277 volts conexión estrella, impedancia Z=5.75%.
Para el transformador TR-01A, que alimenta al tablero TGN-01A se tiene:
Capacidad del Transformador=784.789KVA
Por lo tanto se selecciona un transformador comercial de 1000 KVA, clase AA,
150 °C, con una tensión primaria de 23 KV conexión delta, tensión secundaria de
480/277 volts conexión estrella, impedancia Z=5.75%.
Para el transformador TR-01B, que alimenta al tablero TGN-01B se tiene:
Capacidad del Transformador=1649.76KVA
Por lo tanto se selecciona un transformador comercial de 2000 KVA, clase AA,
150 °C, con una tensión primaria de 23 KV conexión delta, tensión secundaria de
480/277 volts conexión estrella, impedancia Z=6.5%.
Los transformadores TR-01A y TR-01B, estarán localizados en la azotea,
mientras que el transformador TR-01, estará ubicado en el sótano 1, por lo cual se
propone considerar una subestación en la azotea (Subestación 1A) y una
subestación en el sótano 1 (Subestación 1). Por lo que:
Capacidad de la Subestacion No. 1A=TR-01A+TR-01B
Capacidad de la Subestacion No. 1A=1000KVA+2000KVA
Capacidad de la Subestacion No.1A=3000KVA
Capacidad de la Subestacion No. 1=TR-01+Subestacion No. 1
Capacidad de la Subestacion No. 1=750KVA+3000KVA
Capacidad de la Subestacion No.1=3750KVA
Cuchillas seccionadoras.- Son cuchillas de operación sin carga, también
denominadas “cuchillas de paso”, se usan como medio de seccionamiento de
circuitos eléctricos, para aislar subestaciones, barras, interruptores principales y
derivaciones de la fuente.
La selección de las cuchillas seccionadoras se realiza a partir de los valores
nominales de tensión, corriente y nivel de aislamiento. En este caso las cuchillas
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
143
seccionadoras tendrán las siguientes características de acuerdo a los datos del
fabricante:
Tensión nominal (KV) 23
Tensión máxima de operación (KV) 24
Corriente Nominal (A) 400
NBAI (KV) 150
Tensión de prueba a 60 Hz. (KV) 80
Frecuencia Nominal (Hz) 60
Corriente en tiempo corto, pico 1 seg. (KA) 25
Corriente de impulso cresta (KA) 65
Apartarrayos.- Un apartarrayos es un dispositivo protector que limita las
sobretensiones transitorias descargando o desviando la sobrecorriente así producida,
y evitando que continúe el paso de la corriente eléctrica, capaz de repetir esta
función.
La sección 280, especifica los requerimientos necesarios para la selección de
estos equipos, la sección 280-4(b) especifica que para la selección de apartarrayos
para más de 1000 volts, debe ser de 125% la tensión nominal de fase a tierra, por lo
cual este dispositivo se calcula a continuación:
AP FASE-TIERRA23KV
V =125%V 1.25 16.6KV3
Los apartarrayos seleccionados de valor comercial son de 18 KV.
Desconectador bajo carga y fusibles.- Este interruptor o desconectador debe
ser capaz de operar en caso de falla y bajo carga, las consideraciones que se deben
tomar para su selección son: la tensión de operación, frecuencia de operación, la
corriente que demanda la carga, su selección es similar a las cuchillas seccionadoras.
En el caso de la selección del fusible se hará en función de la corriente y debe
aplicarse lo que especifica la norma en su artículo 450.
El desconectador bajo carga tendrá las siguientes características:
Tensión nominal (KV) 23
Tensión máxima de operación (KV) 24
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
144
Corriente Nominal (A) 400
NBAI (KV) 125
Tensión de prueba a 60 Hz. (KV) 60
Frecuencia Nominal (Hz) 60
Corriente en tiempo corto, pico 1 seg. (KA) 25
Corriente de impulso cresta (KA) 65
Los fusibles principales serán:
Para la subestación 1A
KVA 1000 2000
In 75.306Amp.3 KV 3 23
Para la subestación 1
KVA 750 3000
In 94.13Amp.3 KV 3 23
La corriente nominal de los fusibles será de acuerdo a 450-3(a)(1) de,
considerando un 200% la corriente nominal:
f (Subestacion1A) nI 200%I 2 75.306 150.61Amp.
f (Subestacion1) nI 200%I 2 94.13 188.26Amp.
Por lo que se selecciona fusibles principales de 160 Amperes para la subestación
1A y de 100 Amperes dos fusibles por fase (en paralelo) para la subestación 1.
Los fusibles para el lado de alta tensión de los transformadores son acuerdo a
450-3(a)(1) de:
Para el transformador de 750 KVA.
750KVA 750
In 18.82Amp.3 KV 3 23
f nI 200%I 2 18.82 37.65Amp.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
145
Se selecciona fusibles de 40 Amperes, para el transformador de 750 KVA.
Para el transformador de 1000 KVA.
1000KVA 1000
In 25.10Amp.3 KV 3 23
f nI 200%I 2 25.10 50.20Amp.
Se selecciona fusibles de 63 Amperes, para el transformador de 1000 KVA.
Para el transformador de 2000 KVA.
2000KVA 2000
In 50.20Amp.3 KV 3 23
f nI 200%I 2 50.20 100.40Amp.
Se selecciona fusibles de 100 Amperes, para el transformador de 2000 KVA.
Para los interruptores para el lado de baja tensión de acuerdo a 450-3(a)(1) son
de:
Para el transformador de 750 KVA.
750KVA 750
In 902Amp.3 KV 3 .48
f nI 125%I 1.25 902. 1127.6Amp.
Se selecciona un interruptor termo magnético de 1200 Amperes, para el
transformador de 750 KVA.
Para el transformador de 1000 KVA.
1000KVA 1000
In 1202.8Amp.3 KV 3 0.48
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
146
f nI 125%I 1.25 1202.8 1503.5Amp.
Se selecciona un interruptor termo magnético de 1500 Amperes para el
transformador de 1000 KVA.
Para el transformador de 2000 KVA.
2000KVA 2000
In 2405.6Amp.3 KV 3 0.48
f nI I 2405.6Amp.
Se selecciona un interruptor termo magnético de 2500 Amperes para el
transformador de 2000 KVA.
Para determinar el cálculo de las barras, se debe conocer la densidad de
corriente de estas, su valor es de 2 A/mm2, y una vez que se conoce el valor de la
corriente que circulara a través de estas barras, se puede determinar la sección
transversal mínima que debe tener, esto se hace a través de la expresión:
I D A (fórmula 3.13)
Donde:
I es la corriente que circula a través de la barra.
D es la densidad de corriente (1.7 A/mm2), para el cobre.
A es la sección transversal de la barra de cobre.
Para determinar la capacidad de las barras en una subestación, solo es necesario
verificar que la capacidad calculada corresponda a las capacidades que existen en el
mercado, los cuales son 400 A y 630 A, para subestaciones compactas, estas
capacidades son equipos estándares, sin embargo se puede especificar una
subestación de capacidad diferente, pero hay que tener en cuenta los costos y
tiempos de entrega que esto implica.
De esta misma forma se hace la selección de los equipos para cada una de las
subestaciones.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
147
3.6 Calculo del Sistema de Tierras.
Los objetivos de tener un sistema de tierras son los siguientes:
Verificar que los potenciales de contactos y de paso en la red de tierras de la
subestación principal no excedan los valores límite de los potenciales tolerables por
el cuerpo humano.
Verificar también que la resistencia a tierra de la red se encuentre dentro del
rango de valores recomendados por la NOM.
Calcular la sección mínima de conductores de la red por retorno de corrientes
de falla a tierra en el sistema de baja tensión.
Disipar las corrientes de falla a tierra.
El sistema de red es la disposición básica que se toma para este proyecto, el cual
es el más usado por su alta eficiencia, consiste en una malla formada por cable de
cobre conectado a través de electrodos de varilla cooperweld a partes más profundas
con el objeto de buscar zonas con menor resistividad.
Para el diseño, se debe proponer un sistema de tierras, debe ser verificado para
asegurar que la propuesta sea adecuada y cumpla con los aspectos de seguridad.
Para iniciar el cálculo, se propone la malla mostrada en la figura 3.11, la cual
ocupara un área de 9,025 m2 y estará ubicada en el sótano 5.
Los datos son los siguientes:
Corriente de falla máxima: I= 40,004 A (simétricos)
Duración de la falla t = 0.05 Seg.
Resistividad
a) Del terreno e = 100 - m
b) De la superficie s = 6,000 - m
Espesor de la capa de concreto hs = 0.10 m
Área destinada a la red A= 9025 m2
Profundidad de la red h = 0.8 m
Longitud de las varillas Lv = 3.05 m
Diámetro de la varilla Ø v = 0.0159 m
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
148
NOTA: Para el estudio de la medición de la resistencia del terreno se utilizo
el método de los 4 puntos (wenner), utilizado para un terreno homogéneo,
realizándose mediciones de resistencia en diferentes puntos del terreno, del
promedio de la resistencia obtenida y de cálculos se obtiene una resistividad de 100
- m.
Determinación de la sección mínima del conductor para evitar la fusión:
a) Corriente eficaz máxima que fluirá de la red en conjunto hacia la tierra
afectada por los factores de decremento D y el factor de crecimiento del sistema.
f d c [Asim]I =F F I (fórmula 3.14)
Donde:
Fd = Factor de decremento.
FC = Factor de crecimiento del sistema
Sustituyendo en la fórmula 3.14, con un factor de crecimiento (Fc) de 1 y factor de
decremento de 1.378, para una relación X/R de 20 se tiene la corriente de malla,
Tabla 3.6. Valores de decremento para diversas relaciones X/R y tiempo de duración de la falla.
Duración de la falla tr Factor de decremento Df
Segundos Ciclos A
60 Hz
X/R = 12 X/R = 20 X/R = 30 X/R = 40
0,00833 0,5 1,576 1,648 1,675 1,688
0,05 3 1,232 1,378 1,462 1,515
0,10 6 1,125 1,232 1,316 1,378
0,20 12 1,064 1,125 1,181 1,232
0,30 18 1,043 1,085 1,125 1,163
0,40 24 1,033 1,064 1,095 1,125
0,50 30 1,026 1,052 1,077 1,101
0,75 45 1,018 1,035 1,052 1,068
1,00 60 1,013 1,026 1,039 1,052
Corriente máxima de malla
fI =1.378 1.0 40,004 55,125.5 A simetricos
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
149
Diseño de la red
b) Sección del conductor que debe soportar la red durante 0.05 seg.
redIS [CM] (fórmula 3.15)
Tm Talog 1
234 Ta
33 t
Donde:
S = la sección del conductor en Circulas mil.
Ired = la corriente máxima circulante en la malla en Amperes.
Tm= Temperatura máxima permisible del conductor de la red en °C
Ta= Temperatura ambiente máxima en °C
t= Duración de la falla en seg.
Usar los siguientes valores para Tm
Para el conductor de cobre = 1083º C
Para uniones Cadwell = 1083º C
Para uniones Bronceadas = 450º C
Para uniones Mecánicas = 250º C
Sustituyendo valores, para Ta= 40°C, se tiene
2
2
85,829.65 CM
43.77 mm
53.5mm (1/0 AWG)
55,125.5S
1083 40log 1
234 40
33 0.05
Así el tamaño del conductor calculado es: S = 1/0 AWG.
El diámetro del conductor es: d = 0.00825 m.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
150
Determinación de la longitud del conductor enterrado incluyendo las varillas para
tener seguridad del diseño.
El diámetro está en función con la longitud del conductor (L) y del coeficiente
que toma en cuenta los conductores de la malla en cuanto a número, tamaño y
disposición (km). Por lo tanto se tienen que diseñar un arreglo tal que cumpla con
estas condiciones.
Factor de reducción (Cs)
Factor de Reflexión e s
e s
100 6000k 0.967
100 6000
e
ss
s
1
C 1 a (fórmula 3.16)2h a
Donde:
a = Constante igual a 0.106 m.
hs = Espesor del concreto en m.
ρe = La resistividad del terreno
ρs = la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.
Sustituyendo valores se en la fórmula 3.16 se tiene.
s
1001
6000C 1 0.106 0.6592 0.10 0.106
Tensiones tolerables por el cuerpo humano
Tensiones de paso:
ps s s0.116
E' 1000 6 C (fórmula 3.17)t
Donde:
E´ps = tensión de paso.
Cs= Factor de reducción.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
151
ρs, es la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.
t= Duración de la falla en seg.
Sustituyendo valores
ps0.116
E' 1000 6 0.659 6000 12,832.89 V0.05
Tensión de contacto:
cs s s0.116
E' 1000 1.5 C (fórmula 3.18)t
Donde:
E´cs = tensión de contacto.
Cs= Factor de reducción.
ρs, es la resistividad de la capa sobre la superficie del terreno.
t= Duración de la falla en seg.
Sustituyendo valores
cs0.116
E' 1000 1.5 0.659 6000 3,597.3 V0.05
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
152
Configuración de la malla:
Fig. 3.11 Propuesta de la malla de tierras
Disposición de conductores y varillas
Metros Cantidad Total
L1 Conductor Longitudinal = 95 x 20 = 1900 m
L2 Conductor Transversal = 95 x 20 = 1900 m
Lr Longitud de Varillas = 3.05 x 10 = 30.5 m
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
153
Longitud total de conductor requerido para la malla de tierra
CL L +1.15Lr (fórmula 3.19)
Donde :
L es la longitud total de conductor requerido para la malla de tierra.
Lc es la longitud de suma de los conductores transversales y longitudinales.
Lr es la suma de la longitud de las varillas.
Sustituyendo valores se tiene
L= 1900+1900 +1.15*30.5=3,835m
Potenciales en la malla:
Para calcular potencial de la malla (Em) A Bn n n 20 20 20
Para calcular potencial de paso (Es) A Bn max n ,n 20
n Número de conductores en una dirección.
nA Número de conductor en dirección A
nB Número de conductor en dirección B
Coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla en cuanto a número,
tamaño y disposición (Km ).
22
h
D 2 h1 D h Kii 8Km Ln Ln (fórmula 3.20)
2 16 h d 8 D d 4 d K 2 n 1
Donde:
D = Separación entre conductores de la malla en metros.
h = Profundidad de la red en metros.
d = Diámetro del conductor calculado que forma la malla en m.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
154
Kii = factor de ajuste para los efectos de los interiores en la malla de una de la
esquinas de la red.
Kh = Factor que enfatiza los efectos de la profundidad de la red.
n = número de conductores en una dirección.
Para mallas con varillas en las esquinas. Kii = 1
Factor de corrección por irregularidades; toma en cuenta la distribución irregular del
flujo de corriente a tierra. (Ki )
Los factores sugeridos por Walter Kock son:
Ki 0.656 0.172n (fórmula 3.21)
Donde
n = número de conductores en una dirección.
Ki = factor de corrección por irregularidades.
1Ki 0.656 0.172 20 4.096
2Ki 0.656 0.172 20 4.096
h0
hK = 1+
h
ho = Referencia de la profundidad de la malla = 1 m.
Kh = Factor que enfatiza los efectos de la profundidad de la red.
h = Profundidad de la red en metros.
Sustituyendo
h0.8
K = 1+ =1.341
Sustituyendo en la fórmula 3.20 se tiene:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
155
522 5+ 2 0.81 0.8 1 8
Km= ln + - + ln2 16 0.8 0.00825 8 5 0.00825 4 0.00825 1.34 π 2 20 -1
Km=0.606
Calculo del potencial de la malla (Em).
m e m i1Ired
E K K (fórmula 3.22)L
Donde:
Em = potencial de la malla
Ired = la corriente máxima circulante en la malla en Amperes.
L es la longitud total de conductor requerido para la malla de tierra.
ρe, es la resistividad del terreno
Km es coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla, en cuanto a
número, tamaño y disposición.
Ki1 = factor de corrección por irregularidades.
Sustituyendo valores en la fórmula 3.22
m
m
55,174.07E 100 0.606 4.096
3,835
E 3,571.52V
Coeficiente que considera a qué profundidad está la red enterrada la red (en
metros) y el número de conductores transversales de la red (n). (Ks)
Para 0.25m h 2.5 m
(fórmula 3.23)n-2S
1 1 1 1K = + + 1-0.5
π 2h D+h D
Donde : h = Profundidad de enterramiento de la red en m.
D = Separación de los conductores paralelos en una dirección
Excluyendo los conductores transversales.
El número de términos dentro del paréntesis es igual a n.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
156
Ks= coeficiente que considera a que profundidad esta la red enterrada.
Sustituyendo valores:
20-2S
1 1 1 1K = + + 1-0.5
π 2 0.8 5+0.8 5
SK = 0.317
Potencial de paso.
reds e s i2
IE K K (fórmula 3.24)
L
Donde:
Es = Potencial paso.
Ired = la corriente máxima circulante en la malla en Amperes.
L es la longitud total de conductor requerido para la malla de tierra.
ρe, es la resistividad del terreno
Ks es coeficiente que considera a que profundidad esta la red enterrada.
Ki2 = factor de corrección por irregularidades.
Sustituyendo valores:
s
s
55,174.07E 100 0.317 4.096
3,835
E 1,870.88 V
Comparación de potenciales
Contacto: Em E`cs 3,571.52 3,597.3 V.
Paso : Es E`ps 1,870.88 12,832.89 V.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
157
Calculo de la resistencia de la red de tierras
e1 1
R (fórmula 3.25)L A
4
Donde:
R es la resistencia de la red de tierras.
L es la longitud total de la malla.
A área destinada a la red de tierras.
ρe, es la resistividad del terreno
Sustituyendo valores
1 1R 100
3835 90254
R = 0.493
Verificación de las condiciones de seguridad
Para que la red diseñada sea considerada como segura, se deberá cumplir la
siguiente fórmula:
e red
s
Km Ki I tL (fórmula 3.26)
116 0.174 Cs
Donde :
Km es coeficiente que toma en cuenta los conductores de la malla, en cuanto a
número, tamaño y disposición.
Ki = factor de corrección por irregularidades.
ρe, es la resistividad del terreno
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
158
Ired = la corriente máxima circulante en la malla en Amperes.
t = tiempo de duración de la falla.
Cs = factor de reduccion.
ρs, es la resistividad de la superficie
L es la longitud total de conductor requerido para la malla de tierra.
Sustituyendo valores
0.606 4.096 100 55,174.07 0.053,835
116 0.174 0.659 6000
3,807.6 3,835
De los resultados anteriores se concluye que LA RED SI ES SEGURA.
Dada la magnitud de la red de tierras, y para efectos de medición y pruebas al
sistema de tierras se proponen registros de medición y de inspección, los cuales
serán colocados en áreas en donde hay varillas de tierras, como se muestra en la
figura 3.12., también se agregan detalles de conexiones X y T, en las figuras 3.13 y
3.14.
Fig. 3.12 Detalle de registro para colocación de varilla de tierra.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
159
Fig. 3.13 Detalle para conexión soldables tipo X.
Fig. 3.14 Detalle para conexión soldable tipo T.
3.7 Calculo del Sistema de Pararrayos (Protección Atmosférica).
El objetivo básico de proteger un edificio contra descargas atmosféricas,
consiste en definir un proyecto que permita proteger a las personas e instalaciones,
razonablemente confiable contra descargas atmosféricas.
Las normas actuales de pararrayos no ofrecen una garantía de protección. El
contenido de las normas define cómo efectuar una instalación de pararrayos y tiene
como objetivo salvaguardar la vida de las personas y animales junto a sus
propiedades. Remarcan que “en mayor o menor grado, aceptan que no existe una
protección absoluta contra el rayo, sino sólo una protección adecuada”.
Para la protección del sistema se utilizara el sistema de jaula de Faraday,
“establece que el material encerrado dentro de una envolvente de material conductor
cuando este conductor es conectado a tierra, el material encerrado queda libre de
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
160
interferencias electromagnéticas y que cualquier fenómeno eléctrico, por intenso que
sea, no causara ningún efecto en el interior de la envoltura, ya que esta sirve como
pantalla o blindaje del interior. El efecto esperado consistirá en que las corrientes
eléctricas causadas por cargas electrostáticas externas tenderán a circular por el
material conductor de la periferia sin daño o afectación a los elementos encerrados
dentro de este espacio y que no circularan corrientes eléctricas dentro de dicho
volumen encerrado.”
Para el estudio de protección contra descargas atmosféricas, se tratara la NFPA-
780 “norma para la instalación de sistemas de protección contra rayos”.
Para la protección del inmueble, dependiendo de la altura y características del
edificio a proteger se define el grado de riesgo y en función de este grado, se deberá
seleccionar las puntas de descarga, accesorios y el tamaño del conductor,
adicionalmente se puede determinar el nivel de riesgo del edificio, así para edificios
con una altura hasta 23 mts, se consideran materiales clase I, y para edificios
mayores a 23 mts, de altura se consideran materiales clase II.
Tabla 3.7. Determinación del tipo de material para pararrayos
Material Clase I Clase II
Terminales Aéreas, diam. (mm) 9.5 12.7
Conductor Principal, peso 278 g/m Cu. 558 g/m Cu.
Conductor principal, Tamaño 29 mm2 Cu. 58 mm
2 Cu.
Tamaño mínimo del alambre de cobre para el
armado del conductor. 17 AWG 15 AWG
El nivel de riesgo indica en nivel de protección del edificio y determinar si el
inmueble necesita o no una protección contra rayos, para determinarlo se ven
involucrados los aspectos de densidad de rayos por kilometro cuadrado del área en
donde se ubicara la construcción, también se debe determinar el entorno del edificio,
la naturaleza de la estructura, el valor de su contenido, ocupación humana y riesgo
de pánico, consecuencia que tendrá sobre el entorno los daños del edificio.
Para determinar el nivel de riesgo es necesario conocer los siguientes aspectos.
Densidad de rayos (Ng), es la cantidad de impactos de rayos a tierra por
kilometro cuadrado, este valor se obtiene del mapa mostrado en la figura 3.15.
Frecuencia de impactos de rayo (Nd), es la frecuencia de impacto de rayos sobre
la estructura y se evalúa por la siguiente ecuación:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
161
6d g e 1N N A C 10 fórmula 3.27
Donde
Nd es la frecuencia de impactos de rayo sobre la estructura.
Ng es la densidad promedio de impactos de rayo por año en el área donde estará
situada la estructura.
Ae es la superficie de captura equivalente de la estructura aislada (m2).
C1 es el coeficiente relacionado con el entorno.
La superficie de captura (Ae), se define como la superficie sobre el suelo que
tiene la misma probabilidad anual que tiene la estructura de recibir impacto directo
de rayo.
Para una estructura rectangular de longitud l, ancho A y altura H, la superficie
de captura es igual a:
Ae
2eA L A 6H L A 9 H fórmula 3.28
La topografía del lugar y los objetos situados en el interior de una distancia 3H
a la estructura influyen en forma significativa en su superficie de captura, este factor
se toma en cuenta a través del coeficiente C1.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
162
Tabla 3.8. Determinación del coeficiente C1
Relativo a la estructura C1
Estructura situada en un espacio donde hay otras estructuras o arboles de la
misma altura o mas altos. 0.25
Estructura rodeada de estructuras mas bajas. 0.5
Estructura aislada. 1
Estructura aislada situada sobre una colina o promontorio. 2
Frecuencia aceptable de rayos (Nc) sobre una estructura. Los valores de Nc,
se estiman a través de un análisis de riesgo de daños teniendo en cuenta los
siguientes factores:
Tipo de construcción (C2)
El contenido de la estructura (C3).
La ocupación de la estructura (C4).
Las consecuencias sobre el entorno (C5).
El valor de Nc, se determina de la siguiente fórmula:
3
c1.5 10
N fórmula 3.29C
2 3 4 5
Donde:
C C C C C
Tabla 3.9. Determinación del coeficiente de estructura C2
Estructura Techo de metal Techo comun Techo inflamable
Metal 0.5 1 2
Comun 1 1 2.5
Inflamable 2 2.5 3
Tabla 3.10. Determinación del coeficiente del contenido de la estructura C3
Sin valor o no inflamable 0.5
Valor común o normalmente inflamable 1
Gran valor o particularmente inflamable 2
Valor excepcional, flamable, equipos de computo o electrónicos 3
Valor excepcional, objetos culturales e irremplazables 4
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
163
Fig. 3.15. Promedio de rayos a tierra por kilometro cuadrado para México.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
164
Tabla 3.11. Determinación del coeficiente de la ocupación de la estructura C4
Desocupada 0.5
Ocupada normalmente 1
De difícil evacuación o riesgo de pánico 3
Tabla 3.12. Determinación del coeficiente de consecuencia sobre el entorno C5.
Sin necesidad de continuidad en el servicio y alguna consecuencia sobre el
entorno
1
Necesidad de continuidad en el servicio y alguna consecuencia sobre el entorno 5
Consecuencia para el entorno 10
Elección del nivel de protección.
La frecuencia aceptable de rayos (Nc), es comparada con la frecuencia de
impactos de rayo (Nd), si Nd ≤ Nc, un sistema de protección contra rayos puede ser
instalado opcionalmente; si Nd > Nc, entonces es obligatorio instalar un sistema de
protección contra rayos.
Para el ejemplo del edificio corporativo tratado en esta tesis se tiene lo siguiente:
Las dimensiones son las siguientes, la altura al nivel más alto es de 108 mts y lo
más bajo es de 104 mts., tiene un ancho de 34.74 mts, y de largo tiene 74.98 mts
Por la altura del edificio es necesario el uso de sistema de pararrayos, y al ser
mayor a 23 mts, ocupara materiales clase II mostrados en la tabla 3.7.
En el perímetro de la azotea y en el perímetro de los niveles mas altos se deben
colocar pequeños mástiles mejor conocidos como “puntas de descarga”, cuya
separación deberá ser como máximo de 6.00 metros para puntas de 30 cms, para este
edificio el total de puntas de descarga será de 48, distribuidas en todo el perímetro y
espaciadas 5.7 mts entre ellas, en el área de helipuerto se deben espaciar a 6 mts.
El conductor a usar será de tamaño 67.4 mm2 (2/0 AWG), como se especifica en
la tabla 3.7, adicionalmente se deben formar reticulados donde las dimensiones
máximas no rebasen 15 metros de ancho por 45 metros de largo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
165
El perímetro total de la azotea es de 219.44 mts, por lo que se deberán colocar
varios cables verticales, los cuales se deberán seleccionar en función de un bajante
por cada 30 metros o fracción de perímetro. Estos cables conocidos como “bajantes”
deberán espaciarse a lo largo del perímetro del edificio procurando una distribución
dentro de lo posible regular, se debe cuidar que en tramos rectos su separación no
sea mayor de 46 metros, en cualquier caso, el promedio de separación entre la
totalidad de bajantes no debe exceder de 30 metros, el número de conductores
bajantes será de 7, espaciados 30 mts.
Se debe cuidar que cualquier parte metálica no conductora de corriente este no
menor a 1.8 mts del cable de pararrayos como se especifica en 250-46 de la NOM,
los conductores que terminan en tierra deben tener conectores de prueba a una altura
de 1 a 1.5 mts de altura.
3.8 Calculo de Circuito corto.
El propósito del cálculo de circuito corto es determinar los límites máximos y
mínimos de la corriente de falla.
La máxima corriente de circuito corto calculada se utiliza para seleccionar
adecuadamente la capacidad interruptiva de los equipos (interruptores, fusibles,
barras, tableros, subestación, etc), pues estos deben ser capaces de soportar los
esfuerzos térmicos y mecánicos de esta elevada corriente.
El valor mínimo de la corriente de falla se usa para seleccionar la sensibilidad de
las protecciones por relevadores y para la coordinación de los mismos. Este valor en
algunos casos es estimado como una fracción de la máxima corriente de falla.
La magnitud de la corriente de circuito corto es determinada por la magnitud del
sistema que alimente. En condiciones normales de operación, la carga consume una
corriente proporcional a la tensión aplicada y a la impedancia de la carga, sin
embargo cuando se presenta una falla la diferencia de potencial se aplica solo a
través de la baja impedancia de los conductores y del transformador, desde la fuente
de tensión hasta el punto de circuito corto y ya no se opone la impedancia normal de
la carga.
Para este estudio se consideran como fuentes de aportación la fuente de
suministro, los generadores síncronos, los motores síncronos, las maquinas de
inducción.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
166
La fuente de suministro.- Es la aportación del sistema eléctrico externo, este
valor es proporcionado por la compañía suministradora de acuerdo al lugar en donde
vaya a ser conectado el conjunto eléctrico.
Generadores síncronos, son los que aportan la mayor corriente cuando ocurre
una falla, para propósitos de cálculo, se han establecido tres tipos de reactancia, las
cuales son reactancia subtransitoria (Xd”), la cual se determina durante el primer
ciclo después de que ocurre la falla. Su duración es de unos pocos ciclos y se
incrementa al siguiente valor alrededor de 0.1 s; la reactancia transitoria (Xd’) se
determina después de varios ciclos de ocurrida la falla, esta reactancia se encuentra
entre los primeros 0.5 a 2 segundos para alcanzar el valor definitivo; y por último se
tiene la reactancia síncrona (Xd), este valor se establece de la corriente de flujo
después de alcanzar las condiciones de estado estable, no es efectiva hasta varios
segundos después de ocurrido la falla.
Motores síncronos y condensadores.- Este tipo de motores suministra
corriente de falla como lo hacen los generadores síncronos, cuando la falla causa una
caída de tensión en el sistema, los motores síncronos reciben menos potencia para
mover la carga, al mismo tiempo, actúan como generadores por la inercia que tenían,
esto provoca que la tensión interna contribuya a la corriente de falla. Esta corriente
disminuye cuando el campo magnético de la maquina decae. En este tipo de motores
se considera los mismos tipos de reactancias que para los generadores síncronos.
Maquinas de inducción.- Estos motores contribuyen a la corriente de falla,
por la tensión que se genera por inercia de cuando estaba operando el motor antes de
ocurrir la falla, su contribución decae rápidamente porque los campos de excitación
no se mantienen, este tipo de maquinas no alcanza el estado estable una vez que
ocurre la falla, como lo hacen los motores síncronos. En consecuencia, los motores
de inducción se asigna solo el valor de reactancia subtransitoria (Xd”). Cuando se
desconocen estas valores de reactancias en este tipo de maquinas, se considera una
reactancia de 28% en por unidad para un conjunto de motores menor a 50 CP, para
un conjunto de motores mayor a 50 CP, se considera una reactancia subtransitoria de
25% en por unidad.
Las fuentes de alumbrado y de contactos no consideran como fuentes de falla,
pues estas permanecen en estado estático, y su contribución no es significativa.
La corriente total de circuito corto simétrica, es la suma de todas las fuentes de
aportación. A esta corriente de circuito corto simétrica se le adiciona la componente
de corriente directa (CC) la cual es generada por el sistema eléctrico alimentado y no
por alguna fuente externa, por lo tanto su energía se disipara en un tiempo corto y
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
167
como una pérdida de I2R en la resistencia del circuito, el valor de la componente de
corriente directa (CC) depende de la relación de reactancia a la resistencia (X/R),
donde X es la reactancia y R es la resistencia.
t iempo (ciclos)
co
rr
ie
nt
e
de
f
al
la
Sistema suministro
Generador Sincrono
Motor Sincrono
Motor Induccion
Corriente total deCorto Circuito
Simetrica
Fig. 3.16. Ondas de aportación de corriente de falla, del sistema, del generador síncrono, del motor síncrono, del motor de inducción, y la suma de ondas que contribuyen a la Icc simétrica.
Si la R=0, la relación es infinita y en consecuencia la componente de CC nunca
disminuye. Si X=0 la relación es cero y la componente de CC disminuye
instantáneamente. A mayor reactancia con respecto a la resistencia, más tiempo
tardara en disminuir la componente de CC.
La corriente total de circuito corto es la suma de la corriente simétrica mas la
componente de corriente directa. Generalmente el valor de la corriente asimétrica es
de 1.6 veces la corriente simétrica, cuando se desconocen las relaciones X/R
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
168
co
rr
ie
nt
e
t iempo
Corriente Total Asimétrica
Corriente SimétricaComponente de Corriente Directa
Fig. 3.17. Grafica de la corriente total asimétrica, simétrica y la componente de corriente directa.
En los sistemas eléctricos existen diversos tipos de fallas, como son: falla
trifásica, que frecuentemente es la más considerada debido a que generalmente
resulta la máxima corriente de falla por circuito corto.
La corriente de circuito corto entre dos fases, es de aproximadamente 87% la
falla trifásica, la corriente de falla de fase a tierra es de en algunos casos de 125% el
valor de la falla trifásica, este caso es raro y solo se llega a presentar cuando ocurre
una falla cerca de un transformador con neutro conectado sólidamente a tierra y
también cerca de los generadores.
Para el cálculo del circuito corto existen varios métodos para solucionarlo, como
son: método en por unidad, método de las componentes simétricas, método del bus
infinito, método de los MVA’s y método óhmico.
El método a usar para el cálculo de circuito corto será el de por unidad, pues este
método es muy factible ya que todos los elementos que influyen en el cálculo son
transformados en por unidad.
En este método existen cuatro cantidades básicas: potencia base en voltampers,
tensión base, corriente base e impedancia base, las relaciones entre las unidades base
en por unidad y las cantidades actuales son:
valor actual
Valor en por unidad (tension, corriente, etc)=valor base
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
169
Es conveniente que para los valores base de tensión y potencia aparente se
seleccionen los valores del transformador de mayor capacidad. Las formulas
aplicadas a los sistemas trifásicos se muestran a continuación y en donde la tensión
base es la tensión entre fases en KV, la potencia aparente base trifásica será en
kilovoltamperes, la corriente y la impedancia base serán obtenidas a partir de las
relaciones siguientes.
baseb
base
KVACorriente base (I ) fórmula 3.30
3 KV
2
baseb
base
KVImpedancia base (Z ) fórmula 3.31
1000 KVA
Las impedancias individuales para los elementos que contribuyen en el sistema
se obtienen con las siguientes expresiones:
Para cables:
basePU 2
base
Impedancia actual en ohms KVAZ fórmula 3.32
1000 KV
Para transformadores:
basePU
Transformador
Impedancia en porciento KVAZ fórmula 3.33
100 KVA
Para los motores:
basePU
Motor
reactancia en por unidad KVAX fórmula 3.34
KVA
Para el sistema (compañía suministradora)
basePU
CC3 sistema
KVAX fórmula 3.35
KVA
El procedimiento de solución para el cálculo de circuito corto consiste en los
siguientes pasos:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
170
a) Paso 1. Preparar el diagrama unifilar del sistema. En este se debe mostrar
todas las fuentes que aportan corriente de circuito corto, también se debe
mostrar todos los elementos de impedancia, los conductores y
transformadores, y cada uno de los elementos deberá contener las
impedancias o reactancias correspondientes a cada uno de ellos antes de
la conversión de impedancias.
b) Paso 2. Obtener los cálculos y valores de impedancia. En esta parte se
deberá calcular todos los valores de impedancia en por unidad de cada
uno de los elementos conformados en el diagrama unifilar anterior y con
estos valores prepara el diagrama de reactancias.
c) Paso 3. Combinación de impedancias. En este paso se debe combinar y
reducir todos los valores de impedancia para obtener una impedancia
total en cada uno de los puntos del sistema en donde se requiera
determinar la falla.
d) Paso 4. Calculo de la corriente de circuito corto. El paso final es el
cálculo de la corriente de circuito corto simétrica,
Solución del problema.
El estudio de circuito corto se hará para el sistema de media tensión y para la
red de 480 V, ya que en estos puntos se encuentra conectada la carga que mayor
contribuye en caso de falla.
Del diagrama unifilar se seleccionan todas aquellas cargas que contribuyan a la
corriente de falla para el sistema de 480 volts y 23 000 volts, los diagramas se
muestran en las figuras 3.18 y 3.19.
Para solucionar el problema se tomara como:
KVABASE = 100
KVBASE 1 = 23
KVBASE 2 = 0.48
Los datos de la compañía suministradora son los siguientes:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
171
MVA de circuito corto trifásico = 193, y 4.84 KA.
PASO 1. Determinación de los diagramas unifilares.
Fig. 3.18. Diagrama unifilar 1 de los elementos que aportan a la corriente de falla, de cables y transformadores en 480 y 23 000Volts.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
172
Fig. 3.19. Diagrama unifilar 2 de los elementos que aportan a la corriente de falla, de cables y transformadores en 480 y 23 000Volts.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
173
PASO 2. Conversión de valores en por unidad y diagrama de reactancias.
Para el alimentador en media tensión CSUB-02,
ALIMENTADOR TAMAÑO AWG/MCM IMPEDANCIA OHMS/KM No. COND/FASE LONGITUD m
CSUB-02 1/0 0.4297 1 90
Determinando la impedancia del conductor
COND COND SUB 02
Z /KM L KM 0.4297 0.09Z 0.0387
COND X FASE 1
Convirtiendo en por unidad usando la fórmula 3.32
basePU 2 2
base
Impedancia actual en ohms KVA 0.0387 100Z 0.000007P.U.
1000 231000 KV
Para el alimentador en baja tensión CTAB-A3,
ALIMENTADOR TAMAÑO AWG/MCM IMPEDANCIA OHMS/KM No. COND/FASE LONGITUD m
CTAB-A3 6 1.6200 1 114
Determinando la impedancia del conductor
COND COND SUB 02
Z /KM L KM 1.62 0.114Z 0.1847
COND X FASE 1
Convirtiendo en por unidad usando la fórmula 3.32
basePU 2 2
base
Impedancia actual en ohms KVA 0.1847 100Z 0.080156P.U.
1000 0.481000 KV
Para el transformador TR-01
750 KVA, Z = 5.75%
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
174
basePU
Transformador
Impedancia en porciento KVA 5.75 100Z 0.007667
100 KVA 100 750
Para el conjunto de motores del tablero TGF-02
297.3 KVA, X”=0.25 p.u.
basePU
Motor
reactancia en por unidad KVA 0.25 100X 0.084090P.U.
KVA 297.3
Para el sistema (compañía suministradora)
193 MVACC3Φ
basePU
CC3 sistema
KVA 100X 0.000518P.U.
KVA 193000
Este mismo procedimiento se sigue para cada uno de los elementos
involucrados en los diagramas unifilares 3.17 y 3.18 y se resumen en las tablas 3.13,
3.14 y 3.15 Tabla 3.13. Impedancias en P.U. para los conjuntos de motores.
DESIGNACION KVA X P.U. X P.U. CORREGIDA
MTGF-02 297.3 0.25 0.084090
MTGF-03 139.67 0.25 0.178993
MTGF-04 139.67 0.25 0.178993
MTGF-05 139.67 0.25 0.178993
MTGF-06 209.5 0.25 0.119332
MTGF-07 209.5 0.25 0.119332
MTGF-08 209.5 0.25 0.119332
MTSGE-01 133 0.25 0.187970
MTSGE-01A 47.2 0.28 0.593220
MCCM-01E 58.2 0.25 0.429553
MTSGE-01B 594.4 0.25 0.042059
MTGN-01B 1649.8 0.25 0.015153
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
175
Tabla 3.14. Impedancias en P.U. para los transformadores.
DESIGNACION KVA Z X P.U.
TR-01 750 5.75 0.007667
TR-01A 750 5.75 0.005750
TR-01B 1500 6.5 0.003250
TR-02 750 5.75 0.005750
TR-03 500 5.75 0.011500
TR-04 500 5.75 0.011500
TR-05 500 5.75 0.011500
TR-06 750 5.75 0.007667
TR-07 750 5.75 0.007667
TR-08A 750 5.75 0.007667
TR-CR3 AL CR21 45 5.5 0.122222
Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores.
ALIMENTADOR TAMAÑO
AWG/MCM IMPEDANCIA
OHMS/KM No.
COND/FASE LONGITUD
m IMPEDANCIA
OHMS IMPEDANCIA
P.U.
CSUB-02 1/0 0.4297 1 90 0.0387 0.000007
CTAB-A3 6 1.6200 1 114 0.1847 0.080156
CTGF-02 2/0 0.3740 2 12 0.0022 0.000974
CTTA-02 500 0.1840 1 6 0.0011 0.000479
CTGE-02 500 0.1840 1 6 0.0011 0.000479
CUPS-02 300 0.2230 1 18 0.0040 0.001742
CTSGE-02 300 0.2230 1 6 0.0013 0.000581
CTR-CR3 2 0.6760 1 118 0.079768 0.034622
CTR-CR4 2 0.6760 1 122 0.082472 0.035795
CTR-CR5 2 0.6760 1 127 0.085852 0.037262
CTR-CR6 2 0.6760 1 131 0.088556 0.038436
CSUB-03 1/0 0.4297 1 77 0.0331 0.000006
CTGF-03 2/0 0.3740 1 12 0.0045 0.001948
CTTA-03 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CTGE-03 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807
CUPS-03 1/0 0.4300 1 18 0.00774 0.003359
CTSGE-03 1/0 0.4300 1 6 0.00258 0.001120
CTR-CR7 2 0.6760 1 125 0.0845 0.036675
CTR-CR8 2 0.6760 1 129 0.087204 0.037849
CSUB-04 1/0 0.4297 1 70 0.030079 0.000006
CTGF-04 2/0 0.3740 1 12 0.004488 0.001948
CTTA-04 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807
CTGE-04 3/0 0.3100 1 6 0.00186 0.000807
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
176
Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores (continuación).
ALIMENTADOR TAMAÑO
AWG/MCM IMPEDANCIA
OHMS/KM No.
COND/FASE LONGITUD
m IMPEDANCIA
OHMS IMPEDANCIA
P.U.
CUPS-04 1/0 0.4300 1 18 0.00774 0.003359
CTSGE-04 1/0 0.4300 1 6 0.00258 0.001120
CTR-CR9 2 0.6760 1 124 0.083824 0.036382
CTR-CR10 2 0.6760 1 129 0.087204 0.037849
CSUB-05 1/0 0.4297 1 56 0.0241 0.000005
CTGF-05 2/0 0.3740 1 12 0.0045 0.001948
CTTA-05 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CTGE-05 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CUPS-05 1/0 0.4300 1 18 0.0077 0.003359
CTSGE-05 1/0 0.4300 1 6 0.0026 0.001120
CTR-CR11 2 0.6760 1 128 0.086528 0.037556
CTR-CR12 2 0.6760 1 132 0.089232 0.038729
CSUB-06 1/0 0.4297 1 53 0.0228 0.000004
CTGF-06 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120
CTTA-06 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CTGE-06 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CUPS-06 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422
CTSGE-06 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CTR-CR13 2 0.6760 1 132 0.089232 0.038729
CTR-CR14 2 0.6760 1 136 0.091936 0.039903
CTR-CR15 2 0.6760 1 140 0.09464 0.041076
CSUB-07 1/0 0.4297 1 46 0.0198 0.000004
CTGF-07 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120
CTTA-07 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CTGE-07 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CUPS-07 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422
CTSGE-07 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CTR-CR16 2 0.6760 1 140 0.09464 0.041076
CTR-CR17 2 0.6760 1 144 0.097344 0.042250
CTR-CR18 2 0.6760 1 149 0.100724 0.043717
CSUB-08 1/0 0.4297 1 38 0.0163 0.000003
CSUB-08A 1/0 0.4297 1 180 0.0773 0.000015
CTGF-08A 1/0 0.4300 2 12 0.0026 0.001120
CTTA-08A 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CTGE-08A 1/0 0.4300 2 6 0.0013 0.000560
CUPS-08A 3/0 0.3100 1 18 0.0056 0.002422
CTSGE-08A 3/0 0.3100 1 6 0.0019 0.000807
CTR-CR19 2 0.6760 1 65 0.04394 0.019071
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
177
Tabla 3.15. Impedancias en P.U. para los conductores (continuación).
ALIMENTADOR TAMAÑO
AWG/MCM
IMPEDANCIA
OHMS/KM
No.
COND/FASE
LONGITUD
m
IMPEDANCIA
OHMS
IMPEDANCIA
P.U.
CTR-CR20 2 0.6760 1 60 0.04056 0.017604
CTR-CR21 2 0.6760 1 55 0.03718 0.016137
CSUB-01 1/0 0.4297 1 16 0.0069 0.000001
CTTA-01 300 0.2230 2 6 0.0007 0.000290
CTGE-01 300 0.2230 2 6 0.0007 0.000290
TSGE-01 3/0 0.3100 1 55 0.0171 0.007400
TSGE-01A 2 0.6760 1 55 0.0372 0.016137
CSUB-01A 1/0 0.4297 1 155 0.0666 0.000013
CTR-01A 1/0 0.4300 1 16 0.0069 0.000001
TTA-01A 500 0.1840 3 6 0.0004 0.000160
TGE-01A 500 0.1840 3 6 0.0004 0.000160
CCCM-01E 2 0.6760 1 18 0.0122 0.005281
TSGE-01B 500 0.1840 2 30 0.0028 0.001198
CUPS-01 6 1.6200 1 30 0.0486 0.021094
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
178
XCSUB3
0.000006 P.U.
XTR-03
0.011500 P.U.
XMTGF-03
0.178993 P.U.
XCTTA-03
0.000807 P.U.
XCUPS-03
0.003359 P.U.
XCTSGE-03
0.001120 P.U.
XCTGE-03
0.000807 P.U.
XCTGF-03
0.001948 P.U.
XCSUB4
0.000006 P.U.
XTR-04
0.011500 P.U.
XMTGF-04
0.178993 P.U.
XCTTA-04
0.000807 P.U.
XCUPS-04
0.003359 P.U.
XCTSGE-04
0.001120 P.U.
XCTGE-04
0.000807 P.U.
XCTGF-04
0.001948 P.U.
XSIST
0.000518 P.U.
XCSUB2
0.000007 P.U.
XTR-02
0.007667 P.U.
XMTGF-02
0.084090 P.U.
XCTTA-02
0.000479 P.U.
XCUPS-02
0.001742 P.U.
XCTSGE-02
0.000581 P.U.
XCTGE-02
0.000479 P.U.
XCTGF-02
0.000974 P.U.
XCTAB-A3
0.080156 P.U.
XC
TR
-CR
3
0.0
34622 P
.U.
XT
R-C
R3
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
4
0.0
35795 P
.U.
XT
R-C
R4
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
5
0.0
37262 P
.U.
XT
R-C
R5
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
6
0.0
38436 P
.U.
XT
R-C
R6
0.1
22222 P
.U.
XT
R-C
R7
0.1
22222 P
.U.
XT
R-C
R8
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
7
0.0
36675 P
.U.
XC
TR
-CR
8
0.0
37849 P
.U.
XT
R-C
R9
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
9
0.0
36382 P
.U.
XT
R-C
R10
0.1
22222 P
.U.
XC
TR
-CR
10
0.0
37849 P
.U.
Fig. 3.20. Diagrama de reactancias 1 para el diagrama unifilar de la figura 3.18.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
179
XCSUB5
0.000005 P.U.
XTR-05
0.011500 P.U.
XM
TG
F-0
5
0.17
8993
P.U
.
XC
TT
A-0
5
0.00
0807
P.U
.
XC
UP
S-0
5
0.00
3359
P.U
.
XC
TS
GE
-05
0.00
1120
P.U
.
XC
TG
E-0
5
0.00
0807
P.U
.
XC
TG
F-0
5
0.00
1948
P.U
.
XCSUB6
0.000004 P.U.
XTR-06
0.007667 P.U.
XM
TG
F-0
6
0.11
9332
P.U
.
XC
TT
A-0
6
0.00
0560
P.U
.
XC
UP
S-0
6
0.00
2422
P.U
.
XC
TS
GE
-06
0.00
0807
P.U
.
XC
TG
E-0
6
0.00
0560
P.U
.
XC
TG
F-0
6
0.00
1120
P.U
.
XCSUB7
0.000004 P.U.
XTR-07
0.007667 P.U.
XM
TG
F-0
7
0.11
9332
P.U
.
XC
TT
A-0
7
0.00
0560
P.U
.
XC
UP
S-0
7
0.00
2422
P.U
.
XC
TS
GE
-07
0.00
0807
P.U
.
XC
TG
E-0
7
0.00
0560
P.U
.
XC
TG
F-0
7
0.00
1120
P.U
.
XCSUB8A
0.000015 P.U.
XTR-08A
0.007667 P.U.
XM
TG
F-0
8A
0.11
9332
P.U
.
XC
TT
A-0
8A
0.00
0560
P.U
.
XC
UP
S-0
8A
0.00
2422
P.U
.
XC
TS
GE
-08A
0.00
0807
P.U
.
XC
TG
E-0
8A
0.00
0560
P.U
.
XC
TG
F-0
8A
0.00
1120
P.U
.
XCSUB8
0.000003 P.U.
XM
CC
M-0
1E
0.42
9553
P.U
.
XC
CC
M-0
1E
0.00
5281
P.U
.
XM
TS
GE
-01B
0.04
2059
P.U
.
XC
TS
GE
-01B
0.00
1198
P.U
.
XC
UP
S-0
1
0.02
1094
P.U
.
XC
TG
E-0
1A
0.00
0160
P.U
.
XC
TT
A-0
1A
0.00
0160
P.U
.
XT
R-0
1A
0.00
7667
P.U
.
XC
TR
-01A
0.00
0001
P.U
.
XT
R-0
1B
0.00
4333
P.U
.
XM
TG
N-0
1B
0.01
5153
P.U
.
XCSUB1A
0.000013 P.U.
XM
TS
GE
-01
0.18
7970
P.U
.
XM
TS
GE
-01A
0.59
3220
P.U
.
XC
TS
GE
-01
0.00
7400
P.U
.
XC
TS
GE
-01A
0.01
6137
P.U
.
XCTGE-01
0.000290 P.U.
XCTTA-01
0.000290 P.U.
XTR-01
0.007667 P.U.
XCSUB01
0.000001 P.U.
XSIST
0.000518 P.U.
XT
R-C
R11
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
11
0.03
7556
P.U
.
XT
R-C
R12
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
12
0.03
8729
P.U
.
XT
R-C
R13
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
13
0.03
8729
P.U
.
XT
R-C
R14
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
14
0.03
9903
P.U
.
XT
R-C
R15
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
15
0.04
1076
P.U
.
XT
R-C
R16
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
16
0.04
1076
P.U
.
XT
R-C
R17
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
17
0.04
2250
P.U
.
XT
R-C
R18
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
18
0.04
3717
P.U
.
XT
R-C
R19
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
19
0.01
9071
P.U
.
XT
R-C
R20
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
20
0.01
7604
P.U
.
XT
R-C
R21
0.12
2222
P.U
.
XC
TR
-CR
21
0.01
6137
P.U
.
Fig. 3.21. Diagrama de reactancias 2 para el diagrama unifilar de la figura 3.19.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
180
PASO 3. Combinación de impedancias para cada una de las fallas que se muestran en
los diagramas 3.20 y 3.21.
Reducción de impedancias para determinar el valor en la falla 1.
Del diagrama de reactancias 3.20, se combinan las impedancias en serie y en paralelo
para obtener la primera reducción como se muestra en la figura 3.22.
XEQ4
0.011506 P.U.
XEQ6
0.085834 P.U.
XEQ5
0.180941 P.U.
XEQ7
0.011506 P.U.
XEQ09
0.085760 P.U.
XEQ08
0.180941 P.U.
XSIST
0.000518 P.U.
XEQ1
0.007674 P.U.
XEQ3
0.042965 P.U.
XEQ2
0.085064 P.U.
XCTAB-A3
0.080156 P.U.
XEQ11
0.069723 P.U.
XEQ12
0.069689 P.U.
XSIST
0.000518 P.U.
XEQ10
0.026807 P.U.
XEQ13
0.015152 P.U.
XSIST
0.000518 P.U.
XEQT(01)
0.0005010 P.U.
Fig. 3.22. Reducción de impedancias para el punto de falla 1
De esta manera se obtiene el primer valor de impedancia en por unidad
equivalente para el punto de falla 1, obteniéndose un valor de Xeqt(01)= 0.0005016
en p.u.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
181
Este procedimiento se sigue para determinar la impedancia en cada una de los
puntos de falla.
PASO 4. Determinación de las corrientes de falla en cada uno de los puntos mostrados
en la figura 3.20 y 3.21.
El último paso es determinar las corrientes de falla, para esto es necesario obtener la
impedancia en por unidad en cada una de las fallas y también es debe determinar las
corrientes base, esto se muestra a continuación.
Corriente base 1 (Para el lado de media tensión [23 KV]).
baseb1
base
KVA 100Corriente base (I ) 2.51Amp.
3 KV 1 3 23
Corriente base 2 (Para el lado de baja tensión [0.480 KV]).
baseb2
base
KVA 100Corriente base (I ) 120.28Amp.
3 KV 2 3 0.480
Y por lo tanto la corriente de circuito corto en cada uno de los puntos será:
base p.u.Icc I I fórmula 3.36
En donde
Icc es la corriente de circuito corto.
I base, es la corriente base.
Ip.u., es la corriente en p.u. en cada punto de falla,
La corriente en por unidad es igual a:
p.u.p.u.
eqp.u.
VI
X
Donde:
V p.u, es la tensión en por unidad.
X eq p.u., es la reactancia equivalente en p.u. en cada punto de falla,
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
182
Determinación de la corriente de circuito corto para el punto de falla 1.
Del paso 3, se tiene que la Xeq en el punto 1 es de 0.0005016 en p.u. y la cual está
ubicada en el lado de media tensión, por lo tanto la corriente en por unidad para este
punto es:
p.u.p.u
eq.p.u
V 1.00I 1993.62
X 0.0005016
Y la corriente de circuito corto es:
base p.u.1Icc I I 2.51 1993.62 5003.98Amp. 5.00KA
Este procedimiento se sigue para determinar la corriente de falla en cada punto
señalado anteriormente y los valores se resumen en la siguiente tabla.
Tabla 3.16. Resumen de fallas de circuito corto para cada punto mostrado en las figuras 3.20 y 3.21.
FALLA BARRA/TABLERO Icc
(KA)
Tensión
(KV)
1 SUBESTACION LYF (1) 5.01 23
2 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 02 4.94 23
3 TABLERO GENERAL NORMAL 02 (TGN-02) 24.97 0.480
4 TABLERO DE ALUMBRADO A3 1.42 0.480
5 TABLERO GENERAL DE FUERZA 02 (TGF-02) 21.17 0.480
6 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 02 (TGE-02) 21.66 0.480
7 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 02 (TSGE-02) 16.82 0.480
8 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 03 4.95 23
9 TABLERO GENERAL NORMAL 03 (TGN-03) 12.08 0.480
10 TABLERO GENERAL DE FUERZA 03 (TGF-03) 10.31 0.480
11 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 03 (TGE-03) 10.77 0.480
12 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 03 (TSGE-03) 8.44 0.480
13 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 04 4.95 23
14 TABLERO GENERAL NORMAL 04 (TGN-04) 12.08 0.480
15 TABLERO GENERAL DE FUERZA 04 (TGF-04) 10.31 0.480
16 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 04 (TGE-04) 10.77 0.480
17 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 04 (TSGE-04) 8.44 0.480
18 SUBESTACION LYF (2) 5.32 23
19 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 05 5.27 23
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
183
Tabla 3.16. Resumen de fallas de circuito corto para cada punto mostrado en las figuras 3.19 y 3.20.
(Continuación).
FALLA BARRA/TABLERO Icc
(KA)
Tensión
(KV)
20 TABLERO GENERAL NORMAL 05 (TGN-05) 12.10 0.480
21 TABLERO GENERAL DE FUERZA 05 (TGF-05) 10.32 0.480
22 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 05 (TGE-05) 10.78 0.480
23 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 05 (TSGE-05) 8.44 0.480
24 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 06 5.28 23
25 TABLERO GENERAL NORMAL 06 (TGN-06) 17.82 0.480
26 TABLERO GENERAL DE FUERZA 06 (TGF-06) 15.55 0.480
27 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 06 (TGE-06) 15.85 0.480
28 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 06 (TSGE-06) 12.27 0.480
29 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 07 5.28 23
30 TABLERO GENERAL NORMAL 07 (TGN-07) 17.79 0.480
31 TABLERO GENERAL DE FUERZA 07 (TGF-07) 15.53 0.480
32 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 07 (TGE-07) 15.82 0.480
33 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 07 (TSGE-07) 12.23 0.480
34 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 08 5.29 23
35 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 08A 5.13 23
36 TABLERO GENERAL NORMAL 08A (TGN-08A) 18.10 0.480
37 TABLERO GENERAL DE FUERZA 08A (TGF-08A) 15.76 0.480
38 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 08A (TGE-08A) 16.14 0.480
39 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 08A (TSGE-08A) 12.61 0.480
40 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 01 5.31 23
41 TABLERO GENERAL NORMAL 01 (TGN-01) 15.59 0.480
42 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 01 (TGE-01) 14.61 0.480
43 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 01 (TSGE-01) 8.16 0.480
44 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 01A (TSGE-01A) 5.12 0.480
45 BUS PRINCIPAL EN SUBESTACION 01A 5.06 23
46 TABLERO GENERAL NORMAL 01A (TGN-01A) 27.81 0.480
47 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA 01A (TGE-01A) 27.07 0.480
48 CENTRO DE CONTROL DE MOTORES 01E (CCM-01E) 12.59 0.480
49 TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA 01B (TSGE-01B) 22.42 0.480
50 UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA 01(UPS-01) 4.50 0.480
51 TABLERO GENERAL NORMAL 01B (TGN-01B) 40.04 0.480
Del resumen anterior se deben seleccionar las capacidades interruptivas de los
diferentes equipos que intervengan en la instalación eléctrica teniéndose la
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
184
seguridad de que estos podrán soportar los esfuerzos térmicos y mecánicos en caso
de presentarse una falla.
3.9 Coordinación de Protecciones.
El estudio de coordinación de protecciones representa gráficamente el
comportamiento de la corriente de operación de las protecciones en función del
tiempo. Este estudio tiene un gran impacto sobre la seguridad eléctrica y sobre la
continuidad del servicio en caso de presentarse una falla por sobrecorriente o por
circuito corto. En estos casos las protecciones deberán operar coordinadamente antes
de que los conductores dañen su aislamiento o provoquen un incendio.
La NOM en su art. 110-10, sustenta este estudio.
Para la coordinación de protecciones se debe conocer las curvas tiempo-
corriente de los dispositivos de protección, además de las curvas de daño térmico de
los transformadores, motores y cables.
Para el estudio de coordinación de protecciones se usara el método selectivo, el
cual consiste en hacer un estudio tal que en caso de falla, solo opere la protección
más próxima al punto de falla, y sin afectar a las demás cargas, en caso de que no
opere el interruptor más próximo al punto de falla, deberá operar el interruptor que
le sigue, de tal manera que nunca se pierda continuidad eléctrica en el diseño de la
instalación.
Para la coordinación de protecciones se recomienda tener los siguientes datos y
seguir el siguiente procedimiento.
1. Diagrama unifilar. Obtener el diagrama unifilar del sistema eléctrico que
identifique los siguientes componentes:
a. Transformadores. Se debe conocer los siguientes datos para coordinación
y protección:
Potencia en KVA.
Puntos Inrush (corriente de magnetización)
Conexión en el primario y secundario.
Impedancia.
Curva de daño.
Tensión primaria y secundaria.
Tipo de enfriamiento y aislamiento.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
185
b. Conductores. Se debe conocer los conductores de fase, neutro, de puesta
a tierra y deben estar plasmados en el diagrama unifilar información
como:
Tamaño del conductor.
Número de conductores por fase.
Tipo de material cobre o aluminio.
Aislamiento.
Tipo de canalización.
De esta información se debe conocer las curvas de circuito corto que los
conductores pueden soportar. Se debe proveer de información como dispositivos de
sobrecorriente y sobrecarga.
c. Motores. En el diagrama unifilar se debe incluir la siguiente información:
Corriente a plena carga.
Potencia en C.P.
Tensión.
Características y tipo de arranque.
Relevadores de sobrecarga.
d. Características de los Fusibles. Es recomendable identificar en el
diagrama unifilar el tipo y clase de fusibles a usar.
e. Características de los interruptores termo magnéticos. Se recomienda
anotar en el diagrama unifilar las características de estos interruptores.
f. Características de los relevadores.
2. Estudio de circuito corto. Llevar a cabo el estudio de circuito corto, calculo
de la máxima corriente de falla en los puntos críticos del sistema de
distribución como: transformadores, tableros, interruptores principales,
centro de control de motores, centros de carga, y grandes motores y
generadores.
3. Puntos útiles.
a. Determinar la selección de escala en amperes. Es conveniente trazar las
curvas tiempo-corriente en el centro de un papel logarítmico, dividiendo
o multiplicando los amperes en escala con factor de 10.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
186
b. Determinar la tensión base de referencia. La mejor referencia de tensión
es aquella en la cual los dispositivos de protección son más susceptibles a
fallas. Los dispositivos de otros niveles de tensión pueden cambiarse por
la relación de transformación de los transformadores, por lo que se debe
tomar la tensión que tenga menor cantidad de cambios.
c. Comienzo del análisis. El punto de inicio puede determinarse por el
diseñador. Típicamente, el estudio comienza con los dispositivos de los
circuitos principales y pasa a través de los alimentadores hasta llegar con
los circuitos derivados. Y comenzar las curvas de derecha a izquierda
trazadas en papel log-log.
d. Circuitos derivados múltiples. Si se toman un conjunto de circuitos
derivados en un alimentador, y las cargas de los derivados son similares,
el rango máximo de los circuitos derivados, puede hacerse la
coordinación con los dispositivos aguas arriba. Si el circuito derivado
mayor puede coordinarse, y los circuitos derivados son similares se
pueden tener las mismas consideraciones de coordinación.
e. No sobrecargar el estudio. Muchos programas computacionales
generalmente permiten estudios con un máximo de 10 dispositivos de
protección por hoja, con el fin de tener un buen entendimiento grafico.
f. Diagrama unifilar. El estudio de coordinación se recomienda dibujarse en
el diagrama unifilar con el fin de tener futuras referencias.
Para comenzar con el estudio, se seleccionara del diagrama unifilar mostrado en
la figura 3.18 y 3.19, los ramales que corresponden a los usuarios 2 y servicios
generales (usuario 1, para el TR-01A) y los cuales se muestran en la figura 3.23.
Las curvas de coordinación deben coordinarse en tiempo-corriente, de tal
manera que primero operen los interruptores en donde ocurra la falla y sin que exista
posibilidad de que interruptores ajenos a esta operen innecesariamente, en las curvas
de coordinación de la figura 3.24, se observa que al ocurrir una falla en baja tensión,
en este caso entre el interruptor ITM2 e ITM3, los demás interruptores que le
suceden no se ven afectados al inicio de la falla.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
187
Fig. 3.23. Ramales tomados de las figuras 3.18 y 3.19 correspondientes al usuario 2 y servicios generales
(usuario 1)
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
188
Fig. 3.24. Curvas de coordinación de protecciones correspondientes al usuario 2
En caso de que el interruptor ITM2, no opere, entonces deberá operar el ITM1,
también se observa que el conductor C2, se encuentra protegido hasta 2 segundos
(120 ciclos) después de ocurrir la falla.
En el peor de los casos que ninguno de los interruptores ITM2 e ITM1 no
lleguen a operar en caso de ocurrir una falla en baja tensión, entonces deberán
operar los fusibles limitadores de corriente FUS1 o FUS2, de tal manera que la falla
no se propague hasta las instalaciones ajenas a este usuario en particular, también se
debe cuidar que la curva del fusible que protege al transformador TR-02 actué antes
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
189
de que la falla alcance los valores de la curva de daño de este transformador, y
también debe soportar la corriente de magnetización de este (Corriente Inrush).
Para el diagrama del usuario 1 o de servicios generales, se toman las mismas
consideraciones y las curvas de coordinación se muestran en la figura 3.25, para los
demás usuarios las curvas de coordinación son similares a las mostradas en la figura
3.24.
Fig. 3.25. Curvas de coordinación de protecciones correspondientes al usuario 1 (servicios generales).
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
190
3.10 Respaldo de Energía (Planta de Emergencia).
El respaldo de energía debe ser primordialmente para la seguridad de la vida de
las personas en caso de que llegue a fallar el suministro eléctrico por parte de la
compañía suministradora o se llegue a suscitar un desastre, de tal manera que en
caso de evacuación se cuente con la energía eléctrica necesaria para el alumbrado de
emergencia para las áreas de pasillos, señalizaciones, escaleras de evacuación,
elevadores.
Además de cumplir con lo anterior, también se puede incluir energía de
emergencia, en aquellos lugares que sean primordiales para el funcionamiento de la
empresa y para el caso en que llegue a fallar el suministro por parte de la compañía
suministradora.
Para determinar la capacidad de la planta de emergencia, se debe considerar en
primer lugar la carga critica y finalmente la carga no critica.
También se debe de considerar la corriente de arranque de los motores, en caso
de que se tenga como es el caso de elevadores, equipos de bombeo de agua,
ventiladores de presurización, entre otros.
Para este ejemplificar el cálculo de la planta de emergencia se considera la carga
que está conectada para servicios generales, la carga fija y la cual se considera como
critica en primer lugar es el alumbrado de pasillos y escaleras y la cual está en
mostrada en los tableros AEP, AEP1, AER, después le sigue el alumbrado de la
subestación (AES) y por último el alumbrado de emergencia de los estacionamientos
(AEE), y la cual se muestra en el TGE-01.
Para los equipos que son motores se consideran los elevadores, cabe destacar
que para el cálculo solo se consideran 2 elevadores, pues se pensara en que solo
operen 2 a la vez en caso de emergencia, esta carga esta en el tablero TSGE-01.
Por último se tiene el tablero TSGE-01A, el cual contempla los equipos de
bombeo de agua y bombas de achique. Al ser equipos dúplex, se considera que para
las bombas de agua solo trabaja una bomba a la vez. Para los equipos de achique y
de presurización trabajan todos los equipos.
La carga está plasmada en los siguientes resúmenes:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
191
Tabla 3.17. Tablero Sub-general Emergencia 01 (TSGE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales
subestación sótano).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
ELEV.Nº1 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083
ELEV.Nº2 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083
ELEV.Nº3 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083
ELEV.Nº4 33.250 1.00 33.250 11.083 11.083 11.083
TOTAL 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333
Tabla 3.18. Tablero Sub-general Emergencia 01A (TSGE-01A) que corresponde al usuario 1 (Servicios
generales subestación sótano).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA
DEMANDADO
A
( KVA)
B
(KVA )
C
( KVA )
EDCA-01 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106
EDCA-02 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106
EBTEAP-01 28.267 1.00 28.267 9.422 9.422 9.422
EBTEAP-02 28.267 0.00 0.000 9.422 9.422 9.422
EBP 6.318 1.00 6.318 2.106 2.106 2.106
TOTAL 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163
Tabla 3.19. Tablero General Emergencia 01 (TGE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales
subestación sótano).
EQUIPO O TAB. KVA
INSTALADO F.d.
KVA DEMANDADO
A ( KVA)
B (KVA )
C ( KVA )
TAB. "AEE" 53.301 1.00 53.301 17.767 17.767 17.767
TAB. "AEP" 57.249 1.00 57.249 19.083 19.083 19.083
TAB. "AEP1" 55.448 1.00 55.448 18.483 18.483 18.483
TAB. "AES" 9.942 1.00 9.942 3.314 3.314 3.314
TAB. "AER" 13.750 1.00 13.750 4.583 4.583 4.583
TSGE-01 133.000 1.00 133.000 44.333 44.333 44.333
TSGE-01A 75.488 0.63 47.221 25.163 25.163 25.163
TOTAL 398.178 0.93 369.911 132.726 132.726 132.726
Para comenzar con el cálculo, se comienza con la carga fija que en este caso es
la suma de todos los tableros de alumbrado en emergencia y que es de 189,690 VA,
seguidamente en la columna 7, se pondrá el valor en VA, de cada motor. Por
ejemplo, para el elevador No. 1, se tiene que es de 30 CP, de la tabla 430-150, para
una tensión de 460 Volts, se tiene que esta máquina demanda 40 Amperes de
corriente nominal, esta corriente se multiplica por la tensión a la cual operara el
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
192
motor y por 1.73 para obtener los VA, y con lo cual se obtiene el valor de 33.01
KVA, de la misma forma se hace para cada uno de los motores que intervienen para
el cálculo de la planta.
La columna 5 muestra la carga a rotor bloqueado para cada uno de los motores y
la cual es de aproximadamente 5 veces la carga a velocidad nominal.
La columna 9 muestra la suma de las cargas acumuladas mas la carga fija.
La columna 11 señala los valores de las cargas a rotor bloqueado mas la carga
acumulada de las cargas a velocidad nominal, por ejemplo para la primer carga
(355.77 KVA max), es la suma de la carga fija de 189.69 KVA mas la primer carga
a rotor bloqueado que es de 166.080.
Es importante considerar para el cálculo de la planta de emergencia los valores
de carga a rotor bloqueado, pues esto asegura que el generador de la planta tenga la
capacidad suficiente para soportar las corrientes de arranque de los motores a los
cuales este alimentando.
El resumen de la planta se muestra en la tabla 3.20, la capacidad de la planta
será el valor de la columna 11 y se tomara el valor de los KW o de los KVA, en este
caso es 327.93 KW, cabe destacar que las plantas de emergencia trabajan con un
factor de potencia de 0.8.
La planta de emergencia finalmente queda de 350 KW para servicio de
emergencia, con una tensión de operación de 480 Volts, 3 fases, 4 hilos.
Para el dimensionamiento del tanque de día (tanque de combustible), para la
planta de emergencia, de acuerdo a la sección 700-12(b)(2), especifica que el tanque
de combustible debe ser suficiente para que el sistema de emergencia pueda
funcionar a plena carga como mínimo 2 horas.
De datos de fabricante, se tiene que para una planta de 350 KW funcionando a
plena carga, tiene un consumo de 96 l/h, y un flujo máximo de combustible de 407
l/h, por lo cual el tanque de combustible debe tener una capacidad mínima de 200
litros.
Para el caso en que se tenga solo carga fija como alumbrado y contactos, la
capacidad de la planta eléctrica será igual a la carga en kilowatts demandada por la
carga. Cabe resaltar que las plantas eléctricas operan con un factor de potencia de
0.8
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
193
Tabla 3.20. Planta de emergencia 01 (PE-01) que corresponde al usuario 1 (Servicios generales subestación
sótano).
DATOS DE
PLACA
CARGA A
ROTOR
BLOQUEADO
CARGA A
VELOCIDAD
NOMINAL
CARGA ACUMULADA DE
MOTOR A VELOCIDAD
NOMINAL
MAS OTRAS CARGAS
CARGA ACUMULADA
DE
CARGA A ROTOR
BLOQUEADO
DEL MOTOR POR
ARRANCADOR
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C.P. COD Ø VOL
TS KVA KW KVA KW KVA CONT. KW CONT KVA MAX. KW MAX.
CARGA
FIJA 189.690 170.721
30 ELEV
No.1 480 166.08 83.04 33.21 26.573 222.906 216.263 355.770 272.730
30 ELEV
No.2 480 0.000 0.000 0.000 0.000 222.906 216.263 222.906 216.263
30 ELEV
No.3 480 0.000 0.000 0.000 0.000 222.906 216.263 222.906 216.263
30 ELEV
No.4 480 166.08 83.04 33.21 26.573 256.122 242.836 388.986 299.303
5 EDCA-01 480 31.555 15.77 6.311 5.049 262.433 247.884 287.677 258.613
5 EDCA-02 480 31.555 15.77 6.311 5.049 268.744 252.933 293.988 263.662
25 EBTEAP
-01 480 141.16 70.58 28.23 22.587 296.978 275.520 409.912 323.517
25 EBTEAP
-02 480 0.000 0.000 0.000 0.000 296.978 275.520 296.978 275.520
5 EBP 480 31.55 15.77 6.311 5.049 303.289 280.569 328.533 291.298
KVA KW KVA KW
303.289 280.569 409.912 323.517
KW KVA KW KVA
242.631 350.711 327.930 404.397
3.11 Calculo de Canalizaciones, Registros y Cajas.
Canalizaciones eléctricas.
Se entiende por canalizaciones eléctricas a los dispositivos que se emplean en
las instalaciones eléctricas para contener a los conductores de manera que queden
protegidos contra deterioro mecánico y contaminación, y que además protejan a las
instalaciones contra incendios por arcos eléctricos que se presentan en condiciones
de cortocircuito.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
194
Los medios de canalización más comunes en las instalaciones eléctricas son:
- Tubos conduit.
- Charolas.
Tubos conduit
El tubo conduit es usado para contener y proteger los conductores eléctricos
usados en las instalaciones. Estos tubos pueden ser de aluminio, acero o aleaciones
especiales. Los tubos de acero a su vez se fabrican en los tipos pesado, semipesado y
ligero, distinguiéndose uno de otro por el espesor de la pared.
Tubo conduit de acero pesado
Estos tubos conduit se encuentran en el mercado ya sea en forma galvanizada o
bien con recubrimiento negro esmaltado, normalmente en tramos de 3.05 metros de
longitud con rosca en ambos extremos. Se usan como conectores para este tipo de
tubo los llamados coples, niples (corto y largo), así como niples cerrados o de rosca
corrida.
Estos tubos se fabrican en secciones circulares con diámetros que van desde los
13 mm (0.5 pulgadas) hasta 152.4 mm (6 pulgadas). La superficie interior de estos
tubos como en cualquiera de los otros tipos debe ser lisa para evitar daños al
aislamiento o a la cubierta de los conductores. Los extremos se deben limar para
evitar bordes cortantes que dañen a los conductores durante el alambrado.
Los tubos rígidos de pared gruesa del tipo pesado y semipesado pueden
emplearse en instalaciones visibles u ocultas, ya sea embebido en concreto o
embutido en mampostería, en cualquier tipo de edificios y bajo cualquier condición
atmosférica. También se pueden usar directamente enterrados, recubiertos
externamente para satisfacer condiciones más severas.
En los casos en que sea necesario realizar el doblado del tubo metálico rígido,
éste debe hacerse con la herramienta apropiada para evitar que se produzcan grietas
en su parte interna y no se reduzca su diámetro interno en forma apreciable.
Para conductores con aislamiento normal alojados en tubo conduit rígido, se
recomienda que el radio interior de las curvas sea igual o mayor que el diámetro
exterior del tubo multiplicado por seis. Cuando los conductores poseen cubierta
metálica, el radio de curvatura debe ser hasta 10 veces el diámetro exterior del tubo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
195
El número de curvas en un tramo de tubería colocado entre dos cajas de
conexiones consecutivas o entre una caja y un accesorio, o bien, entre dos
accesorios, se recomienda que no exceda a dos de 90º (180º en total).
Tubo conduit metálico de pared delgada
A este tubo se le conoce también como tubo metálico rígido ligero. Su uso es
permitido en instalaciones ocultas o visibles, ya sea embebido en concreto o
embutido en mampostería en lugares de ambiente seco no expuestos a humedad o
ambiente corrosivo.
No se recomienda su uso en lugares en los que, durante su instalación o después
de ésta, se encuentre expuesto a daños mecánicos. Tampoco debe usarse
directamente enterrado o en lugares húmedos, así como en lugares clasificados como
peligrosos.
El diámetro máximo recomendable para esta tubería es de 51 mm (2 pulgadas) y
debido a que la pared es muy delgada, en estos tubos no debe hacerse roscado para
atornillarse a cajas de conexión u otros accesorios, de modo que los tramos deben
unirse por medio de accesorios de unión especiales.
Tubo conduit flexible
En esta designación se conoce al tubo flexible común fabricado con cinta
engargolada (en forma helicoidal), sin ningún tipo de recubrimiento. A este tipo de
tubo también se le conoce como Greenfield. Se recomienda su uso en lugares secos
y donde no se encuentre expuesto a corrosión o daño mecánico. Puede instalarse
embutido en muro o ladrillo, así como en ranuras.
No se recomienda su aplicación en lugares en los cuales se encuentre
directamente enterrado o embebido en concreto. Tampoco se debe utilizar en lugares
expuestos a ambientes corrosivos, en caso de tratarse de tubo metálico. Su uso se
acentúa en las instalaciones de tipo industrial como último tramo para conexión de
motores eléctricos.
En el uso de tubo flexible el acoplamiento a cajas, ductos y gabinetes se debe
hacer utilizando los accesorios apropiados para tal objeto. Asimismo, cuando este
tubo se utilice como canalización fija a un muro o estructura, deberá sujetarse con
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
196
abrazaderas que no dañen al tubo, debiendo colocarse a intervalos no mayores a 1.50
metros.
Tubo conduit de plástico rígido (pvc)
Este tubo está fabricado de policloruro de vinilo (PVC), junto con las tuberías de
polietileno se clasifican como tubos conduit no metálicos. Este tubo debe ser
autoextinguible, resistente a la compresión, a la humedad y a ciertos agentes
químicos.
Su uso se permite en:
Instalaciones ocultas
Instalaciones visibles donde el tubo no se encuentre expuesto a daño mecánico
Ciertos lugares donde se encuentren agentes químicos que no afecten al tubo y a
sus accesorios
Locales húmedos o mojados instalados de manera que no les penetren los
líquidos y en lugares donde no les afecte la corrosión que pudiera existir
Directamente enterrados a una profundidad no menor de 0.50 metros a menos
que se proteja con un recubrimiento de concreto de 5 centímetros de espesor como
mínimo.
El tubo rígido de PVC no debe ser usado en las siguientes condiciones:
Locales o áreas considerados como peligrosos
Soportando luminarias y otros equipos
En lugares en donde la temperatura del medio ambiente más la producida por
los conductores exceda los 70 ºC, Con relación a la instalación de los tubos
rígidos de PVC, se deben soportar a intervalos que no excedan a los que se
indican a continuación:
DIAMETRO DEL TUBO
(mm)
DISTANCIA ENTRE
APOYOS (mts)
13-19 1.20
25-51 1.50
63-76 1.80
89-102 2.10
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
197
Alojamiento de conductores en tuberías conduit.
Normalmente los conductores en las instalaciones eléctricas se encuentran
alojados ya sea en tubos conduit o en otro tipo de canalizaciones.
Como se ha mencionado, los conductores se encuentran limitados en su
capacidad de conducción de corriente debido al calentamiento, ya que se tienen
limitaciones para la disipación del calor y también porque el aislamiento mismo
representa limitaciones de tipo térmico.
Debido a estar restricciones térmicas, el número de conductores dentro de un
tubo conduit se limita de manera tal que permita un arreglo físico de conductores de
acuerdo a la sección del tubo conduit o de la canalización, facilitando su alojamiento
asi como el flujo de aire necesario para disipar el calor, se debe de establecer la
relación necesaria y manipulación durante la instalación.
Para obtener la cantidad de aire necesaria para disipar el calor, se debe
establecer la relación adecuada entre la sección del tubo y la sección ocupada por los
conductores, llamada factor de relleno.
Si:
AT = Es el área interior del tubo (mm2.).
Ac = Es el área total ocupada por los conductores (mm2.).
F = El factor de relleno.
Se tiene la siguiente ecuación:
C
T
AF fórmula 3.37
A
La Tabla 3.21 (tabla 10-1 de la NOM) se basa en las condiciones más comunes
de cableado y alineación de los conductores, cuando la longitud de los tramos y el
número de curvas de los cables están dentro de límites razonables. Sin embargo, en
determinadas condiciones se podrá ocupar una parte mayor o menor de los
conductos.
TABLA 3.21. Factores de relleno en tubo (conduit)
Número de conductores Uno Dos Más de dos
Todos los tipos de conductores 53 31 40
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
198
Instrucciones para uso de la Tabla
1. Véase en el Apéndice C de la NOM-001-SEDE-2005, el número máximo de
conductores y cables de aparatos (todos de igual área de sección transversal,
incluido el aislamiento) permitidos para las distintas dimensiones nominales de tubo
(conduit).
2. Esta tabla se aplica sólo a instalaciones completas de tubo (conduit) y no a
conductos que se emplean para proteger a los cables expuestos a daño físico.
3. Para calcular el por ciento de ocupación de los cables en tubo (conduit), se
debe tener en cuenta los conductores de puesta a tierra de los equipos, cuando se
utilicen. En los cálculos se debe utilizar la dimensión real y total de los conductores,
tanto si están aislados como desnudos.
4. Cuando entre las cajas, gabinetes y envolventes similares se instalan tramos
de tubo (conduit) cuya longitud total no supera 60 cm., se permite que esos tramos
estén ocupados hasta 60% de su sección transversal total y que no se aplique lo que
establece la Sección 310-15(g) para la capacidad de conducción de corriente de 0 a
2,000 V del Artículo 310.
5. Para conductores no incluidos en el Capítulo 10 de la NOM, como por
ejemplo los cables de varios conductores, se deben utilizar sus dimensiones reales.
6. Para combinaciones de conductores de distinto tamaño nominal se aplican las
Tablas 10-5 y 10-8 del Capítulo 10 para dimensiones de los conductores y la Tabla
10-4 del mismo Capítulo 10 para las dimensiones de tubo (conduit).
7. Cuando se calcula el número máximo de conductores permitidos en tubo
(conduit), todos del mismo tamaño (incluido el aislamiento), si los cálculos del
número máximo de conductores permitido dan un resultado decimal de 0,8 o
superior, se debe tomar el número inmediato superior.
8. Cuando otras Secciones de esta norma permitan utilizar conductores
desnudos, se permite utilizar las dimensiones de los conductores desnudos de la
Tabla 10-8 del Capítulo 10.
9. Para calcular el por ciento de ocupación en tubo (conduit), un cable de dos o
más conductores se considera como un solo conductor. Para cables de sección
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
199
transversal elíptica, el cálculo del área de su sección transversal se hace tomando el
diámetro mayor de la elipse como diámetro de un círculo.
10. Cuando se instalen tres conductores o cables en la misma canalización, si la
relación entre el diámetro interior de la canalización y el diámetro exterior del cable
o conductor está entre 2,8 y 3,2, se podrían atascar los cables dentro de la
canalización, por lo que se debe instalar una canalización de tamaño inmediato
superior. Aunque también se pueden atascar los cables dentro de una canalización
cuando se utilizan cuatro o más, la probabilidad de que esto suceda es muy baja.
Ejemplo de cálculo de tubería conduit:
Para dimensionar el tamaño de la canalización conduit del alimentador del tablero
“A3” se alojan los siguientes conductores:
4 conductores del No. 6 AWG. (3 Fases y 1 Neutro)
1 conductor del No. 10 AWG desnudo. (Tierra)
Numero de
Conductores
Tamaño del
Conductor
(AWG)
Área por
Conductor
(mm2)
Área Total
(mm2)
4 6 46,8 187,2
1 10 5,26 5,26
Total = 5 Total = 192,46 mm2.
Se tiene un total de 5 conductores por lo cual se utiliza un factor de relleno de 40%.
De la fórmula 3.37 del factor de relleno despejamos AT (Área interior del tubo)
quedando la siguiente forma:
C
T
CT
AF
A
AA
F
T
2
192.46A
0.4
A 481.15mm .
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
200
De la tabla 10-4 de la NOM, en la columna de área disponible para conductores al
30%, se encuentra 387mm2., le corresponde un tubo conduit con un diámetro de
35mm (1 ¼”) y el cual se aprecia en la siguiente figura.
Selección de cajas, cajas de paso, empalme unión o jalado.
La sección 370 se especifica el método a utilizar para seleccionar cajas de
empalme o derivación.
Las cajas y cajas de paso deben ser de tamaño suficiente para que quede espacio
libre para todos los conductores instalados. En ningún caso el volumen de la caja,
calculado como se especifica en el articulo 370-16 inciso (a), debe ser menor que el
volumen ocupado calculado como se indica en el siguiente inciso (b). El volumen
mínimo de las cajas de paso se calculará según el siguiente inciso (c).
Las cajas y cajas de paso en los que se instalen conductores de tamaño nominal
de 21,15 mm2 (4 AWG) o mayores deben cumplir también lo establecido en 370-28.
a) Cálculo del volumen de la caja. El volumen de una caja de alambrado debe
ser el volumen total de todas las secciones ensambladas y, donde se utilicen, el
espacio necesario para los cinchos plásticos, tapas curvas, anillos de extensión,
etcétera, que vayan marcados con su volumen en centímetros cúbicos o que se
fabriquen con cajas cuyas dimensiones estén listadas en la Tabla 370-16(a) de la
NOM.
b) Cálculo del volumen ocupado. Se deben sumar los volúmenes de los
siguientes párrafos (1) a (5). No se exigen tolerancias de volumen para accesorios
pequeños, como tuercas y boquillas.
Determinación del Volumen ocupado por los conductores. Cada conductor
que proceda de fuera de la caja y termine o esté empalmado dentro de la caja, se
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
201
debe contar una vez; cada conductor que pase a través de la caja sin empalmes ni
terminaciones, se debe contar una vez.
El volumen ocupado por los conductores en cm3 se debe calcular a partir de la
Tabla 370-16(b) de la NOM. No se deben contar los conductores que no salgan de la
caja.
Se permite omitir de los cálculos los conductores de puesta a tierra de equipo o
no más de cuatro conductores de equipo de tamaño nominal menor a 2,082 mm2 (14
AWG), o ambos, cuando entren en una caja procedentes de un aparato bajo un
domo, marquesina o similar y que terminen en la caja.
Se entiende que el conductor que sale de una caja es para empalme o para
conectarse a un accesorio, después se volverá a meter para poder tapar la caja.
Se entiende que un cable que no sale de la caja es aquel que solo esta de paso y
por lo tanto el volumen que ocupa es mínimo.
Determinación del Volumen ocupado por las abrazaderas, accesorios de soporte,
equipos o dispositivos
Se deberá dejar un volumen tal como el que se indica en la Tabla 370-16(b) de
la NOM, para el conductor de mayor tamaño nominal que haya en la caja, para los
siguientes casos:
Donde haya una o más abrazaderas internas para cables, suministradas de
fábrica o instaladas en obra.
Cuando haya en la caja uno o más accesorios o casquillos para aparatos (uno
por cada accesorio).
Para cada abrazadera que contenga uno o más equipos o dispositivos (por
cada equipo o dispositivo soportado por esa abrazadera).
Cuando entre en una caja uno o más conductores de puesta a tierra de equipo,
se debe dejar un volumen para el conductor de tierra de mayor tamaño nominal que
haya en la caja. Cuando en la caja se encuentren otros conductores de puesta a tierra
de equipo, se debe calcular un volumen adicional equivalente al del conductor
adicional de tierra, de mayor tamaño nominal.
c) Cajas de paso. Las cajas de paso que contengan conductores de tamaño
nominal de 13,30 mm2 (6 AWG) o menores, y que sean distintos a las cajas de paso
de radio reducido, deben tener un área de sección transversal no-menor al doble del
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
202
área de la sección transversal del mayor tubo (conduit) al que estén unidas. El
número máximo de conductores permitidos debe corresponder al número máximo
permitido por la Tabla 10-1 del Capítulo 10 de la NOM, para el tubo (conduit) unido
al registro.
Las cajas de paso no deben contener empalmes, conexiones ni dispositivos
excepto si están marcados por el fabricante de modo legible y duradero con su
capacidad en cm3. El número máximo de conductores se debe calcular mediante el
mismo procedimiento para conductores similares en cajas distintas a las
normalizadas. Las cajas de paso se deben sujetar de modo que queden rígidas y
seguras.
b) Las cajas y cajas de paso utilizados como cajas de empalmes o de paso deben
cumplir lo siguiente como se indica en articulo 370-28.
a) Tamaño mínimo. En canalizaciones que contengan conductores de 21,2 mm2
(4 AWG) o mayores y para los cables que contengan conductores de 21,2 mm2 (4
AWG) o mayores, las dimensiones mínimas de las cajas de empalmes o de paso
instaladas en la canalización o en el tramo del cable, deben cumplir lo siguiente:
1) Tramos rectos. En los tramos rectos, la longitud de la caja no debe ser menor
que ocho veces el diámetro nominal de la canalización más grande.
2) Dobleces en ángulo o en U. Cuando se hagan empalmes o dobleces en ángulo
o en U, la distancia entre la entrada de cada canalización a la caja y la pared opuesta
de la misma, no debe ser menor que seis veces el mayor diámetro nominal de la
canalización más grande de una fila. Si se añaden nuevas entradas, esta distancia se
debe aumentar en una cantidad que sea la suma de los diámetros de todas las demás
canalizaciones que entran en la misma fila o por la misma pared de la caja. Cada fila
debe calcularse por separado y tomar la máxima distancia.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
203
La distancia entre las entradas de la canalización que contenga el mismo cable
no debe ser menor que seis veces el diámetro de la canalización más grande.
Si en lugar del tamaño de la canalización en los anteriores incisos (a) (1) y (a) (2) se
toma el tamaño nominal del cable, se debe utilizar el tamaño nominal mínimo de la
canalización para el número y tamaño de los conductores del cable.
Ejemplo:
Se tiene un arreglo para un circuito derivado en donde llega un tubo con 4
cables tamaño 3.31 mm2 (12 AWG) y su conductor de puesta a tierra del mismo
tamaño, en la caja se realiza empalme en 2 de ellos para derivación a conexión de un
luminario, los otros 2 solo están de paso, se requiere saber cual es el volumen
mínimo de caja adecuada que se debe utilizar para alojar estos conductores.
Conforme a la sección 370-16, se tiene 6 conductores “punta de conexión” y se
tienen 2 conductores “de paso”, se aplica la tabla 370-16-b de la NOM, volúmenes a
considerar por cada cable, los conductores de puesta a tierra se interconectan entre si
y a la caja y no se consideran para calculo del volumen.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
204
Numero de
Conductores
Tamaño del
Conductor
(AWG)
Espacio libre en la caja para cada conductor
cm3
6 12 37 222
2 12 5,26 74
Total = 8 Total = 296cm3.
Con el valor resultante de 296 cm3, nos trasladamos a la tabla 370-16-a de la
NOM, lo referimos a valor mas cercano, por lo cual se puede utilizar una caja
cuadrada de 10.2 x 3.2 (la conocemos como caja ¾”). También se podrá utilizar caja
FS de profundidad mínima 4.5 cms.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
205
TABLA 3.22. Dimensiones de cajas tipo condulet.
Tamaño Forma 7T a b c d e Volumen
(cm3)
T-17 16mm 1.27 4.45 4.45 6.19 2.38 8.10 88
T-27 21mm 1.9 5.08 5.08 6.67 2.86 9.68 130
T-37 27mm 2.54 5.72 5.72 7.62 3.49 11.43 255
T-47 35mm 3.175 5.55 5.55 8.01 4.45 12.7 300
T-57 41mm 3.81 6.51 6.51 9.05 4.92 13.81 400
T-67 53mm 5.08 7.94 7.94 10.35 6.19 16.19 800
T-77 63mm 6.35 9.21 9.21 14.56 9.22 21.57 1700
T-87 78mm 7.62 11.11 11.11 14.61 9.22 21.57 2200
T-107 103mm 10.16 13.65 13.65 17.54 11.43 25.97 4200
Con frecuencia se siguen utilizando las cajas de paso mas conocidas como
condulets ovalados a modo de caja de empalme, esta practica no esta tajantemente
prohibida siempre y cuando se analice el volumen interno disponible de la caja
contra el volumen normativo especificado para puntas de cable y accesorios.
Conforme a la sección 370-16 para utilizar condulets ovalados estos se deben
calcular según su volumen, para este ejemplo se requiere un condulet ovalado tipo T
de 32 mm de diámetro con sus respectivas reducciones 35 mm a 16 en cada salida.
3.12 Planos de Detalles.
Los planos de detalles están considerados en los diagramas unifilares y
subestación eléctrica.
3.12.1 Diagrama Unifilar.
Ver planos IEDU-04 en Anexos.
3.12.2 Subestación Eléctrica
Ver planos IESUB-01A Y IESUB-02 en Anexos.
Las especificaciones de las subestaciones están consideradas en las siguientes
tablas, solo se especifican algunas subestaciones, pues en la mayoría son similares:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
206
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 2)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 2 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR
COMPUESTA POR 4 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR EL EQUIPO DE MEDICION DE LA COMPAÑIA SUMINISTRADORA
3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO, OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
4
SECCION No.3 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE CORRIENTE DE 63 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO
OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
5 SECCION No.4 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
6
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-02 CLASE AA TIPO SECO, DE 1000 kVA
DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2
ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA
DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA
ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y
ACCESORIOS NORMALES.
7 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-02, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
8 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-02, TIPO AUTOSOPORTADO, 400A, 480/277V, 3F,
4H, 60Hz.
9 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-02, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 400A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.
10 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.
11 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 250 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA ACUSTICA.
12 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,
FUSIBLES DE REPUESTO.
13 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
14 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
15 REGISTRO ESPECIAL DE LAMINA CON TAPAS DESMONTABLES DE 100x100x100cms.
16 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y
CONECTORES SOLDABLES.
17 BANCO DE DUCTOS ELABORADO CON 4 TUBOS DE PVC SERVICIO PESADO DE 76mm. DE
DIAMETRO.
18 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
19 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
20 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION
CON RED GENERAL DE TIERRAS.
21 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
207
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 5)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 5 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR
COMPUESTA POR 4 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR EL EQUIPO DE MEDICION DE LA COMPAÑIA SUMINISTRADORA
3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO, OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
4
SECCION No.3 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE CORRIENTE DE 25 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO
OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
5 SECCION No.4 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
6
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-05 CLASE AA TIPO SECO, DE 500 kVA
DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON
CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA
DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA
ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y EN
BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.
7 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-05, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1000A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
8 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-05, TIPO AUTOSOPORTADO, 225A, 480/277V, 3F,
4H, 60Hz.
9 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-05, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 225A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.
10 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.
11 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 100 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA ACUSTICA.
12 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,
FUSIBLES DE REPUESTO.
13 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
14 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
15 REGISTRO ESPECIAL DE LAMINA CON TAPAS DESMONTABLES DE 100x100x100cms.
16 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y
CONECTORES SOLDABLES.
17 BANCO DE DUCTOS ELABORADO CON 4 TUBOS DE PVC SERVICIO PESADO DE 76mm. DE
DIAMETRO.
18 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
19 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
20 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION
CON RED GENERAL DE TIERRAS.
21 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
208
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 8)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 8 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 7 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR EL EQUIPO DE MEDICION DE LA COMPAÑIA SUMINISTRADORA
3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO,
OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
4
SECCION No.3 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 100 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO
QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV,
TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE
CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
5 SECCION No.4 PARA TRANSICION DE BARRAS DE CU., 400A, 23kV, 3F, 60Hz, CON AISLADORES Y
SOPORTES NECESARIOS.
6
SECCION No.5 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 40 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
7
SECCION No.6 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE CORRIENTE DE 40 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
8 SECCION No.7 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
9 ESPACIO ESTIMADO PARA TRANSFORMADOR PARA EL ÁREA COMERCIAL (DISEÑO POR
OTROS)
10 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO GENERAL NORMAL PARA EL ÁREA COMERCIAL
(DISEÑO POR OTROS)
11 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA PARA EL ÁREA
COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS)
12 ESPACIO ESTIMADO PARA TABLERO DE GENERAL DE EMERGENCIA PARA EL ÁREA
COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS)
13 ESPACIO ESTIMADO PARA SUPRESOR DE TRANSITORIOS DE TENSION PARA EL ÁREA
COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS)
14 ESPACIO ESTIMADO PARA PLANTA DE EMERGENCIA PARA EL ÁREA COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS).
15 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA, FUSIBLES DE REPUESTO.
16 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
17 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
18 REGISTRO ESPECIAL DE LAMINA CON TAPAS DESMONTABLES DE 100x100x100cms.
19 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y
CONECTORES SOLDABLES.
20 BANCO DE DUCTOS ELABORADO CON 4 TUBOS DE PVC SERVICIO PESADO DE 76mm. DE
DIAMETRO.
21 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
22 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN
CH-15.24cms.
23 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
209
24 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION
CON RED GENERAL DE TIERRAS.
25 ESPACIO ESTIMADO PARA TANQUE DE DIESEL DE LA PLANTA ELECTRICA PARA EL ÁREA
COMERCIAL (DISEÑO POR OTROS).
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 1)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 1 PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 7 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR EL EQUIPO DE MEDICION DE LA COMPAÑIA SUMINISTRADORA
3 SECCION No.2 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO,
OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
4
SECCION No.3 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES EN PARALELO
LIMITADORES DE CORRIENTE DE 100 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO
CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE
APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON
NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
5 SECCION No.4 PARA TRANSICION DE BARRAS DE CU., 400A, 23kV, 3F, 60Hz, CON AISLADORES Y
SOPORTES NECESARIOS.
6
SECCION No.5 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 160 A. 25 KA ALTA CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
7
SECCION No.6 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 40 A. DE 25KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
8 SECCION No.7 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
9
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01 CLASE AA TIPO SECO IMPREGNADO DE 750 kVA DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN
DELTA CON CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2
ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION
ESTRELLA DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y
EN BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y
ACCESORIOS NORMALES.
10 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
11 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-01, TIPO AUTOSOPORTADO, 800A, 480/277V, 3F, 4H, 60Hz.
12 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-01, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 800A, 480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.
13 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.
14 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 350 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA
ACUSTICA.
15 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,
FUSIBLES DE REPUESTO.
16 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
210
17 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
18 REGISTRO ESPECIAL DE LAMINA CON TAPAS DESMONTABLES DE 100x100x100cms.
19 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y CONECTORES SOLDABLES.
20 BANCO DE DUCTOS ELABORADO CON 4 TUBOS DE PVC SERVICIO PESADO DE 76mm. DE
DIAMETRO.
21 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
22 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES
TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN
CH-15.24cms.
23 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
24 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION CON RED GENERAL DE TIERRAS.
25 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 8A)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 8A PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 3 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO,
OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
3
SECCION No.2 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 40 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV, TIPO
OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE CONECTADO
A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
4 SECCION No.3 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
5
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-08A CLASE AA TIPO SECO, DE 750 kVA
DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON
CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA
DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA
ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO DERECHO Y EN
BAJA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.
6 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-08, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
7 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-08, TIPO AUTOSOPORTADO, 400A, 480/277V, 3F,
4H, 60Hz.
8 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-08, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 225A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.
9 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.
10 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 150 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA
ACUSTICA.
11 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,
FUSIBLES DE REPUESTO.
12 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
13 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
211
14 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y
CONECTORES SOLDABLES.
15 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
16 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
17 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION
CON RED GENERAL DE TIERRAS.
18 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.
19 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES
TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN
CH-15.24cms.
ESPECIFICACIONES (SUBESTACION 1A)
1 SUBESTACION ELECTRICA COMPACTA No. 1A PARA 23 KV. 3F, 60Hz. SERVICIO INTERIOR COMPUESTA POR 6 SECCIONES.
2 SECCION No.1 PARA ALOJAR JUEGO DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS DE SERVICIO,
OPERACION SIN CARGA, 400A, 23KV, 3F, 60Hz.
3
SECCION No.2 PARA INTERRUPTOR PRINCIPAL EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 160 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA
EN CIRCUITO CORTO. ADEMAS SE DEBERA INCLUIR. UN JUEGO DE APARTARRAYOS DE 18kV,
TIPO OXIDO DE ZINC, CLASE DISTRIBUCION PARA SISTEMA CON NEUTRO SOLIDAMENTE
CONECTADO A TIERRA PARA OPERAR DE 0-3000 M.S.N.M.
4 SECCION No.3 PARA TRANSICION DE BARRAS DE CU., 400A, 23kV, 3F, 60Hz, CON AISLADORES Y
SOPORTES NECESARIOS.
5
SECCION No.4 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO
OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 63 A. DE 25 KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
6
SECCION No.5 PARA INTERRUPTOR DERIVADO EN AIRE DE 400A, 23KV, 3F, 60Hz., UN TIRO OPERACION MANUAL, MONTAJE FIJO PROVISTO CON TRES FUSIBLES LIMITADORES DE
CORRIENTE DE 100 A. DE 25KA DE CAPACIDAD INTERRUPTIVA EQUIPADO CON DISPOSITIVO QUE
DISPARA TRIPOLARMENTE EL INTERRUPTOR CUANDO ALGUNO DE LOS FUSIBLES OPERA EN
CIRCUITO CORTO.
7 SECCION No.7 PARA ALOJAR ACOPLAMIENTO A TRANSFORMADOR, 400A, 23kV 60Hz, CON
AISLADORES Y SOPORTES NECESARIOS.
8
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01B CLASE AA TIPO SECO, DE 2000 kVA
DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON
CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2
ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA
ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN
BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 6.5% SEGUN NORMAS Y
ACCESORIOS NORMALES.
9 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01B, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 3200A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
10
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA TR-01A CLASE AA TIPO SECO, DE 750 kVA
DE CAPACIDAD CON UNA TENSION PRIMARIA DE 23kV, 3F, 60Hz. CONEXION EN DELTA CON
CAMBIADOR SIN CARGA DE 4 DERIVACIONES DE 2.5% DE LA TENSION NOMINAL (2 ARRIBA Y 2 ABAJO). LA TENSION SECUNDARIA SERA EN 480/277V, 3F, 4H, 60Hz, CON CONEXION ESTRELLA
DISEÑADO PARA OPERAR A UNA SOBREELEVACION DE TEMPERATURA DE 150°C Y A UNA
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
212
ALTITUD DE 2240 M.S.N.M. CON GARGANTA DE ALTA TENSION DEL COSTADO IZQUIERDO Y EN
BAJA TENSION DEL COSTADO DERECHO, CON IMPEDANCIA DEL 5.75% SEGUN NORMAS Y ACCESORIOS NORMALES.
11 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGN-01A, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1600A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO NORMAL.
12 TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA TTA-01A, TIPO AUTOSOPORTADO, 1200A, 480/277V,
3F, 4H, 60Hz.
13 TABLERO GENERAL EN BAJA TENSION TGE-01A, TIPO AUTOSOPORTADO QDPACTLOGIC, 1000A,
480/277 V, 3F, 4H, 60Hz. PARA SERVICIO EMERGENCIA.
14 SUPRESOR DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (TVSS) 300KA, 480 V, 60 Hz.
15 PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA DE 600 KW, CONTINUOS 480V, 3F, 3H, 60Hz. CON CASETA ACUSTICA.
16 CAJA PARA EQUIPO DE SEGURIDAD CONTENIENDO GOGLES, GUANTES, CASCO, PERTIGA,
FUSIBLES DE REPUESTO.
17 EXTINGUIDOR DE INCENDIOS SOBRE LA BASE DE POLVO QUIMICO SECO DE 9kg
18 TARIMA AISLANTE DE 60cm. DE ANCHO.
19 SISTEMA DE TIERRAS A BASE DE CABLE DE COBRE DESNUDO DE 1/0 AWG, BARRAS DE COBRE Y
CONECTORES SOLDABLES.
20 VENTANA CON PERSIANAS MOVILES TIPO LOUVER.
21 CHAROLA DE ALUMINIO CON CABLES DE ENERGIA CLASE 25kV., XLP, CON 3 CONDUCTORES
TAMAÑO 53.5 mm2 (1/0AWG) Y UN CONDUCTOR DE 107 mm2 (4/0AWG) DESNUDO, EN
CH-15.24cms.
22 BASE DE CONCRETO ARMADO DE 10 cms DE ESPESOR, DIMENSIONES SEGÚN PLANO.
23 BARRA DE COBRE DE 6X100X350 mm PARA INTERCONECTAR RED DE TIERRAS DE SUBESTACION CON RED GENERAL DE TIERRAS.
24 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DIESEL DE 600 LTS. DE CAPACIDAD.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
213
Capitulo 4
ESTUDIO
ECONOMICO
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
214
4 Estudio Económico.
La ingeniería como tal, debe determinar los costos que estos generan antes de
realizar cualquier proyecto, el cual será el valor económico que debe percibir cada
uno de quienes participen en el diseño de ingeniería de proyecto por el trabajo
realizado, además de las utilidades de la empresa en que se desarrolle, por tal motivo
es de gran importancia estimar el costo de ingeniería que va a tener un proyecto
antes de que este inicie.
Para la estimación de este costo implica, el tipo de personal que estará
involucrado, el tiempo que durara el proyecto, se debe conocer la magnitud del
proyecto, el equipo que se debe usar, además de los impuestos actuales que
intervengan.
Dado los aspectos anteriores, se procede a comenzar con el análisis de costos de
ingeniería y los cuales se describirán a continuación.
4.1 Costos de Ingeniería.
Como se comento anteriormente el precio que se debe valuar al realizar un
proyecto depende de diversos factores, los cuales se mostraran a continuación y
empleándose lo dicho para el corporativo tomado en esta tesis.
Para poder presentar un presupuesto de ingeniería al cliente se debe considerar
lo siguiente:
Costos directos.
Costos indirectos.
Presupuesto,
Costos directos. Este contempla la suma de de todos los gastos que se conocen,
como son: mano de obra, equipos, materiales, necesarios para la realización de un
producto.
Enfocado esta parte a lo que es un proyecto, solo se contempla la mano de obra,
pues la ingeniería que se realiza es básicamente la elaboración de planos, cálculos y
especificaciones para que se lleve a cabo el propósito.
Para determinar la cantidad de personal que estará a cargo del proyecto, es
necesario contemplar: la magnitud del edificio que se vaya a proyectar, duración del
proyecto, cantidad aproximada de planos a realizar.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
215
La magnitud del proyecto es la primera parte que se conoce, en este caso
siempre estará definida por una memoria descriptiva de la parte de arquitectura, en
la cual se deberán especificar los alcances que tendrá el edificio y los cuales serán
evaluados por cada rama de ingeniería participante, los alcances que tendrá este
anteproyecto, están dados en el capítulo 1, en el tema 1.10.
La duración del proyecto, estará en función de la empresa que lo vaya a realizar
y del cliente que este solicitando el servicio, en este punto se debe asegurar que el
tiempo fijado sea de tal manera que se puedan realizar los diseños, cálculos y
especificaciones, lo más preciso posible y sin incurrir en errores por falta de tiempo,
el lapso que estimo para este caso especifico es de 2 meses.
La cantidad de planos debe ser tal que se tenga entendimiento, detalles y datos
precisos del proyecto, para que una vez autorizados se pueda ser realiza la obra, esta
parte contribuye en forma significativa, por lo que es necesario estimar que la
cantidad de planos a realizar, sea tal que puedan ser cubiertos en el tiempo que se ha
definido.
Para conocer la cantidad de planos antes de iniciar el anteproyecto, se debe
hacer una relación de estos, de tal manera que se cubra toda el área a proyectar y en
una escala que sea entendible y coherente, por lo general los planos son en escala
1:100, así para este caso se estima un total de 80 planos, considerando 21 niveles
tipo.
De esta manera por experiencia y por los datos anteriores dados, se considera el
siguiente equipo de trabajo:
1. Proyectista Jefe.
1. Proyectista Asistente.
1. Proyectista auxiliar.
1. Dibujante.
Al equipo de trabajo anterior, se debe considerar el costo unitario total, el cual
es el salario base multiplicado por el factor de salario real (FASAR). El salario base
son los ingresos que recibe el trabajador libre de impuestos y el factor de salario
real, incluye prestaciones y derechos más el factor por días no laborables, esto se
muestra en la expresión siguiente:
CUT=SB FASAR fórmula 4.1
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
216
En donde
CUT es el costo unitario total por trabajador.
SB es el sueldo base.
FASAR, es el factor de salario real.
Tabla 4.1. Elementos que constituyen el FASAR.
Elementos Factor de salario real
Prestaciones:
1.6
I. Riesgo de trabajo (7.5888%)
II. Enfermedad y Maternidad:
1. Cuota fija. (20.4%)
2. Aplicacion IMSS al excedente. (1.1%)
3. Prestaciones en dinero. (0.70%)
4. Gastos médicos pensionados. (1.05%)
III. Invalidez y vida. (1.75%)
IV. Retiro (SAR) (2%)
Censatia en edad avanzada y vejez.(3.15%)
V. Guarderías y prestaciones sociales (1%)
INFONAVIT (5%)
Días Pagados/Dias Laborados
El concepto factor de salario real en promedio es del 60% el salario base del
trabajador, y aplicando este concepto al equipo de trabajo que realizara el proyecto
para obtener los costos directos se tiene:
Tabla 4.2. Resumen de Costos Directos.
Equipo de trabajo Salario base mensual Costo Unitario
Total Mensual
Costo Total por duración
de proyecto (2 meses)
Proyectista Jefe $ 18,000 $ 28,800 $ 57,600
Proyectista Asistente $ 16,000 $ 25,600 $ 51,200
Proyectista Auxiliar $ 10,000 $ 16,000 $ 16,000 (1 mes)
Dibujante $ 8,000 $ 12,800 $ 25,600
TOTAL COSTOS DIRECTOS $ 150,400
Costos indirectos. Es la suma de gastos técnico-administrativos necesarios para
la correcta realización de cualquier proceso productivo.
Estos costos se ven reflejados en el área de oficina central y el cual está dividido
en gastos técnicos y administrativos, alquileres y depreciaciones, obligaciones y
seguros, materiales de consumo, capacitación, entre otros. Además de contemplar
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
217
imprevistos de proyecto, financiamiento (si lo hay), utilidad, fianzas (si los hay), y
los impuestos reflejables y los no reflejables.
Aplicados estos gastos al proyecto, los costos de oficina formaran un porcentaje
del costo directo, y esto se resume en la tabla 4.3.
Tabla 4.3. Desglose de costos indirectos de oficina.
DESGLOSE DE COSTOS INDIRECTOS
MONTO DEL PROYECTO A C.D. $ 150,400.00
Total de costos indirectos
CONCEPTO
Administración oficina central
Monto Porcentaje
I. HONORARIOS SUELDOS Y PRESTACIONES
a. Personal directivo incluye: Prestaciones 32,000.00 21.2766%
b. Personal administrativo incluye: Prestaciones 4,190.00 2.7859%
SUBTOTALES 36,190.00
II. DEPRECIACION, MANTENIMIENTO Y RENTAS
a. Instalaciones Generales 421.12 0.2800%
b. Muebles y enseres
67.68 0.0450%
c. Depreciación o Renta, y Operación de Vehículos 90.24 0.0600%
SUBTOTALES 579.04
III. GASTOS OFICINA
a. Papelería y útiles de escritorio 3,008.00 2.0000%
b. Correos, fax, teléfonos, telégrafos, radio. 451.20 0.3000%
c. equipo de computación
225.60 0.1500%
e. Copias y duplicados
451.20 0.3000%
f. Luz, gas y otros consumos 221.84 0.1475%
g. Gastos de la licitación
137.92 0.0917%
SUBTOTALES 4,495.76
VII. SEGURIDAD E HIGIENE
752.00 0.5000%
T O T A L E S 42,016.80 27.9367%
La en el caso de área de proyectos, el financiamiento y las fianzas no son muy
comunes, debido a que por lo general siempre existirá un anticipo antes de comenzar
con la realización del proyecto, y por lo cual no es muy común tener un
financiamiento y buscar quien afiance el proyecto.
La utilidad es un porcentaje de los costos directos mas los indirectos, y se
considera una retribución hacia la empresa contratante, pues una de las causas de
fracaso en una empresa suele ser la falta de utilidad, sin embargo si esta es en forma
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
218
desmedida, (muy alta), el precio de venta será muy elevado, y en consecuencia las
ventas serian mínimas, lo que también implica que la empresa fracase.
La utilidad, debe ser de un valor mayor a los rendimientos que cualquier otra
institución otorgue por rentabilidades de dinero (bancos, cetes, etc.).
Otro concepto que se debe considerar en la utilidad son los impuestos no
reflejables (que no se aplican al costo de venta), como son el Impuesto sobre la renta
(ISR), impuestos mercantiles, impuesto empresarial a tasa única (IETU), entre otros,
pues se debe recordar que estos impuestos afectan exclusivamente a la utilidad de
una empresa.
De esta forma la utilidad considerada para este proyecto es de 12.06%.
La integración de todos los costos anteriores se ven reflejados en el presupuesto.
Presupuesto. El presupuesto se define como una suposición del valor de un
producto para condiciones definidas a un tiempo inmediato. Este es el reflejo final
de todos los balances mencionados y en donde se analiza la factibilidad de un
proyecto.
Tabla 4.4. Valor total del proyecto.
CLAVE C O N C E P T O IMPORTE %
COSTO DIRECTO $ 150,400.00
1 ADMINISTRACION CENTRAL
1.1 OFICINA CENTRAL $ 42,016.80 27.9367%
SUBTOTAL 1 $ 192,416.80 127.9367%
2 FINANCIAMIENTO 0.00 0.0%
SUBTOTAL 2 $ 192416.80 127.9367%
3 UTILIDAD $ 18,143.20 12.0633%
4 TOTAL PRESUPUESTO $ 210,560.00 140.0000%
De esta forma, el costo por plano será igual a:
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
219
Total Presupuesto $210,560.00Costo/plano= $2,632.00
No. de planos 80
El costo por plano, en el mercado actual varia en un promedio de $2,000.00 a
$3,000.00, dependiendo del tipo de compañía que lo realice, por lo cual se observa
que el costo obtenido por plano entra entre el promedio.
Otro aspecto que es importante notar es el costo indirecto (C.I.), el cual en este
caso refleja un total del 40 % del costo directo, este valor suele ser mayor para
empresas pequeñas que para grandes consorcios, y este valor varía dependiendo del
tipo y magnitud de la empresa.
4.2 Tipo de Herramientas y equipo.
Básicamente el proyecto eléctrico como se menciono anteriormente, es en
mayoría trabajo de oficina, en algunos casos también se requieren trabajos de
campo, como el estudio de resistividad del terreno en donde se vaya a construir el
edificio, etc., por lo cual es necesario que se cuente con el equipo y herramienta
necesaria para poder realizar un adecuado proyecto.
Para cuestiones de oficina básicamente se requiere contar con:
Equipo de computo
Impresora
Teléfono
Fax
Plotter
Software (varios: AutoCad, Office, programas para: estudio de corto
circuito, coordinación de protecciones, sistema de tierras, sistema de
pararrayos, iluminación, por mencionar algunos).
Estos equipos deben ser necesarios para cumplir con los objetivos, en los
aspectos de seguridad, confiabilidad, bajo costo, flexibilidad, disminuyendo costos
de trabajo, tiempos y aumentando la calidad de trabajo.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
220
4.3 Tipo de Personal
Por último se tiene un aspecto muy importante que considerar para llevar a cabo
la realización optima y segura de este proceso productivo que involucra el proyecto,
por lo cual es necesario que se tenga en cuenta el perfil del tipo de personal que
realizara o participara en el proyecto.
En la actualidad se puede elegir entre un número suficiente de ingenieros con
una amplia capacitación, sin embargo, la gama de especializaciones que abarca el
sector eléctrico, se debe seleccionar al ingeniero idóneo, el cual debe ser un balance
entre conocimiento, seguridad y costos retribuibles a la empresa.
Por lo cual, el ingeniero encargado para la realización de un proyecto debe
considerarse básicamente cumplir con lo siguiente:
Tener amplio conocimiento en cuestión de electricidad.
Tener ética y categoría profesional, así como experiencia en el campo que se
va a desarrollar.
Ser responsable.
Ser seguro en el trabajo que realiza.
Debe enfocarse siempre en el aspecto de seguridad.
Debe tener conocimiento de las normas, leyes y reglamentos aplicables a las
instalaciones eléctricas. (Mencionadas en el capítulo 1)
Ser capaz de trabajar organizado y en equipo.
Tener amplio criterio en la selección de equipos, etc.
Además de los aspectos anteriores, se deben considerar a futuro, capacitaciones,
cursos, actualizaciones, que en forma significativa contribuirán con la satisfacción
total ingeniero-empresa-cliente.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
221
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Cabe mencionar que antes de iniciar un proyecto eléctrico se debe de conocer su
magnitud, alcances que deberá cubrir para su correcta realización, por tal motivo es
recomendable contar con un grupo de ingenieros competentes y capaces de
combinar los conocimientos teóricos, prácticos y además de conocimientos
administrativos que hoy en día forman una parte elemental en la realización de un
proyecto.
En el proceso del desarrollo es conveniente no pasar por alto las
recomendaciones que proporcionan las normas técnicas, así como los aspectos
mínimos de seguridad, continuidad y confiabilidad del servicio.
No se debe olvidar que el presentarle al cliente una propuesta, el proyecto debe
tener un costo económico sin dejar atrás la calidad de los materiales utilizados, ya
que se deberá considerar como una buena inversión, que se amortiza con el paso del
tiempo.
Es necesario coordinarse con otras disciplinas de ingenierías participantes para
mantener una solución sólida en el requerimiento de las necesidades que se
presentan en el proceso de desarrollo del proyecto.
Es importante que el proyectista se apegue a los requerimientos mínimos de la
normatividad y leyes vigentes que proveen las especificaciones y disposiciones de
carácter técnico y de seguridad requeridas que debe cumplir cualquier instalación
eléctrica.
Dentro de los aspectos de seguridad se trata de minimizar dos tipos de riesgos
que en su mayoría suelen ser muy frecuentes:
Las corrientes de choque.
Las temperaturas excesivas en las instalaciones capaces de provocar
quemaduras, incendios u otros aspectos peligrosos.
El proyectista debe considerar en la etapa de desarrollo mantener los espacios
mínimos de seguridad para la correcta operación, mantenimiento, supervisión e
instalación de los equipos.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
222
Es importante que los equipos y materiales que se emplean para la instalación,
estén certificados y aprobados por las normas oficiales mexicanas y en caso de que
estas no existieran se deberá apoyar en normas internacionales o especificaciones de
fabricantes.
Todos los equipos y material utilizado deberá seleccionarse para poder soportar
con seguridad eventos inesperados, así como las condiciones ambientales,
características del lugar en donde se van a utilizar.
Cabe aclarar que las características del equipo eléctrico una vez seleccionadas
en proyecto no deben modificarse durante el proceso de instalación, ya que estas
características son el resultado del proceso de cálculo.
Es esencial para la construcción de las instalaciones eléctricas una mano de obra
efectuada por personal calificado y especializado en la materia.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
223
ANEXOS
TABLAS NOM-001-SEDE-2005
TABLA 250-95.- Tamaño nominal mínimo de los conductores de puesta a tierra
para canalizaciones y equipos
Capacidad o ajuste del dispositivo automático de protección contra
sobrecorriente en el circuito antes
de los equipos, canalizaciones, etc.
Sin exceder de:
Tamaño nominal mm2 (AWG o kcmil)
(A) Cable de cobre Cable de aluminio
15
20
30
40
60
100
200
300
400
500
600
800
1 000
1 200
1 600
2 000
2 500
3 000
4 000
5 000
6 000
2,08 (14)
3,31 (12)
5,26 (10)
5,26 (10)
5,26 (10)
8,37 (8)
13,3 (6)
21,2 (4)
33,6 (2)
33,6 (2)
42,4 (1)
53,5 (1/0)
67,4 (2/0)
85,0 (3/0)
107 (4/0)
127 (250)
177 (350)
203 (400)
253 (500)
354,7 (700)
405 (800)
---
---
---
---
---
13,3 (6)
21,2 (4)
33,6 (2)
42,4 (1)
53,5 (1/0)
67,4 (2/0)
85,0 (3/0)
107 (4/0)
127 (250)
177 (350)
203 (400)
304 (600)
304 (600)
405 (800)
608 (1 200)
608 (1 200)
Véase limitaciones a la instalación en 250-92(a)
Nota: Para cumplir lo establecido en 250-51, los conductores de puesta a tierra de los
equipos podrían ser de mayor tamaño que lo especificado en esta Tabla.
TABLA 310- 5.- Tamaño nominal mínimo de los conductores
Tensión nominal del conductor
(V)
Tamaño o designación mínima del conductor
mm2 (AWG)
Cobre Aluminio
0–2 000 2,08 (14) 13,3 (6)
2 001–5 000 8,37 (8) 13,3 (6)
5 001–8 000 13,3 (6) 13,3 (6)
8 001–15 000 33,6 (2) 33,6 (2)
15 001–28 000 42,4 (1) 42,4 (1)
28 001–35 000 53,5 (1/0) 53,5 (1/0)
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
224
TABLA 310-16.- Capacidad de conducción de corriente (A) permisible de conductores
aislados para 0 a 2 000 V nominales y 60 °C a 90 °C. No más de tres conductores portadores de corriente en una
canalización o directamente enterrados, para una temperatura ambiente de 30 °C
Tamaño o
Designación
Temperatura nominal del conductor (véase Tabla 310-13)
mm2 AWG o
kcmil
60 °C 75 °C 90 °C 60 °C 75 °C 90 °C
TIPOS
TW*
CCE
TWD-UV
TIPOS
RHW*,
THHW*,
THW*,
THW-LS,
THWN*,
XHHW*,
TT, USE
TIPOS
MI,
RHH*,
RHW-2, THHN*,
THHW*, THHW-
LS, THW-2*,
XHHW*, XHHW-2,
USE-2 FEP*,
FEPB*
TIPOS
UF*
TIPOS
RHW*,
XHHW*
TIPOS
RHW-2,
XHHW*,
XHHW-2, DRS
Cobre Aluminio
0,824
1,31
2,08
3,31
5,26
8,37
18
16
14
12
10
8
---
---
20*
25*
30
40
---
---
20*
25*
35*
50
14
18
25*
30*
40*
55
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
13,3
21,2
26,7
33,6
42,4
6
4
3
2
1
55
70
85
95
110
65
85
100
115
130
75
95
110
130
150
40
55
65
75
85
50
65
75
90
100
60
75
85
100
115
53,5
67,4
85,0
107
1/0
2/0
3/0
4/0
125
145
165
195
150
175
200
230
170
195
225
260
100
115
130
150
120
135
155
180
135
150
175
205
127
152
177
203
253
250
300
350
400
500
215
240
260
280
320
255
285
310
335
380
290
320
350
380
430
170
190
210
225
260
205
230
250
270
310
230
255
280
305
350
304
355
380
405
458
600
700
750
800
900
355
385
400
410
435
420
460
475
490
520
475
520
535
555
585
285
310
320
330
355
340
375
385
395
425
385
420
435
450
480
507
633
760
887
1010
1 000
1250
1500
1750
2000
455
495
520
545
560
545
590
625
650
665
615
665
705
735
750
375
405
435
455
470
445
485
520
545
560
500
545
585
615
630
FACTORES DE CORRECCION
Temperatura
ambiente en °C
Para temperaturas ambientes distintas de 30 °C, multiplicar la anterior capacidad de conducción de
corriente por el correspondiente factor de los siguientes
21-25
26-30
31-35
36-40
41-45
1,08
1,00
0,91
0,82
0,71
1,05
1,00
0,94
0,88
0,82
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
1,08
1,00
0,91
0,82
0,71
1,05
1,00
0,94
0,88
0,82
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
225
46-50
51-55
56-60
61-70
71-80
0,58
0,41
,,,,
,,,,
,,,,
0,75
0,67
0,58
0,33
,,,,
0,82
0,76
0,71
0,58
0,41
0,58
0,41
,,,,
,,,,
,,,,
0,75
0,67
0,58
0,33
,,,,
0,82
0,76
0,71
0,58
0,41
*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de
los conductores marcados con un asterisco (*), no debe superar 15 A para 2,08 mm2
(14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.
TABLA 310-17.- Capacidad de conducción de corriente (A) permisible para cables monoconductores aislados
de 0 a 2 000 V nominales, al aire libre y a temperatura ambiente de 30 °C
Tamaño o
Designación
Temperatura nominal del conductor (ver tabla 310-13)
mm2
AWG
o
kcmil
60 °C 75 °C 90 °C 60 °C 75 °C 90 °C
TIPOS
TW*
TIPOS
RHW*,
THHW*,
THW*,
THW-LS*,
THWN*,
XHHW*,
USE
TIPOS
MI, RHH*, RHW-2,
THHN*, THHW*,
THW-2*,
THW-LS*,
THWN-2*,
XHHW*,
XHHW-2, USE-2
FEP*, FEPB*
TIPOS
UF
TIPOS
RHW*,
XHHW*
TIPOS
RHH*,
RHW-2,
XHHW*,
XHHW-2
Cobre Aluminio
0,824
1,31
2,08
3,31
5,26
8,37
18
16
14
12
10
8
....
....
25*
30*
40
60
---
---
30*
35*
50*
70
18
24
35*
40*
55*
80
....
....
....
---
---
---
....
....
....
---
---
---
....
....
....
---
---
---
13,3
21,2
26,7
33,6
42,4
6
4
3
2
1
80
105
120
140
165
95
125
145
170
195
105
140
165
190
220
60
80
95
110
130
75
100
115
135
155
80
110
130
150
175
53,5
67,4
85,0
107
1/0
2/0
3/0
4/0
195
225
260
300
230
265
310
360
260
300
350
405
150
175
200
235
180
210
240
280
205
235
275
315
127
152
177
203
253
250
300
350
400
500
340
375
420
455
515
405
445
505
545
620
455
505
570
615
700
265
290
330
355
405
315
350
395
425
485
355
395
445
480
545
304
355
380
405
456
600
700
750
800
900
575
630
655
680
730
690
755
785
815
870
780
855
885
920
985
455
500
515
535
580
540
595
620
645
700
615
675
700
725
785
507
633
760
887
1 010
1 000
1 250
1 500
1 750
2 000
780
890
980
1 070
1 155
935
1 065
1 175
1 280
1 385
1 055
1 200
1 325
1 445
1 560
625
710
795
875
960
750
855
950
1 050
1 150
845
960
1 075
1 185
1 335
FACTORES DE CORRECCION
Temperatura
ambiente en °C
Para temperaturas ambientes distintas de 30 °C, multiplicar la anterior capacidad de conducción de
corriente por el correspondiente factor de los siguientes.
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
226
21-25
26-30
31-35
36-40
41-45
46-50
51-55
56-60
61-70
71-80
1,08
1,00
0,91
0,82
0,71
0,58
0,41
,,,,
,,,,
,,,,
1,05
1,00
0,94
0,88
0,82
0,75
0,67
0,58
0,33
,,,,
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
0,82
0,76
0,71
0,58
0,41
1,08
1,00
0,91
0,82
0,71
0,58
0,41
,,,,
,,,,
,,,,
1,05
1,00
0,94
0,88
0,82
0,75
0,67
0,58
0,33
,,,,
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
0,82
0,76
0,71
0,58
0,41
*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de
los conductores marcados con un asterisco (*), no debe superar 15 A para 2,08 mm2
(14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.
Véase Sección 310-15
TABLA 370-16(a).- Cajas metálicas
Dimensiones de la
caja tamaño
comercial en cm
Capacidad
mínima en
cm3
Número máximo de conductores*
0,824 mm2
(18 AWG)
1,31 mm2
(16 AWG)
2,08 mm2
(14 AWG)
3,31 mm2
(12 AWG)
5,26 mm2
(10 AWG)
8,37 mm2
(8 AWG)
13,3 mm2
(6 AWG)
10,2 x 3,2 redonda u
octagonal
10,2 x 3,8 redonda u
octagonal
10,2 x 5,4 redonda u
octagonal
205
254
352
8
10
14
7
8
12
6
7
10
5
6
9
5
6
8
4
5
7
2
3
4
10,2 x 3,2 cuadrada
10,2 x 3,8 cuadrada
10,2 x 5,4 cuadrada
295
344
497
12
14
20
10
12
17
9
10
15
8
9
13
7
8
12
6
7
10
3
4
6
11,9 x 3,2 cuadrada
11,9 x 3,8 cuadrada
11,9 x 5,4 cuadrada
418
484
688
17
19
28
14
16
24
12
14
21
11
13
18
10
11
16
8
9
14
5
5
8
7,6 x 5,1 x 3,8
dispositivo
7,6 x 5,1 x 5,1
dispositivo
7,6 x 5,1 x 5,7
dispositivo
123
164
172
5
6
7
4
5
6
3
5
5
3
4
4
3
4
4
2
3
3
1
2
2
7,6 x 5,1 x 6,4
dispositivo
7,6 x 5,1 x 7,0
dispositivo
7,6 x 5,1 x 8,9
dispositivo
205
230
295
8
9
12
7
8
10
6
7
9
5
6
8
5
5
7
4
4
6
2
2
3
10,2 x 5,4 x 3,8
dispositivo
10,2 x 5,4 x 4,8
dispositivo
10,2 x 5,4 x 5,4
dispositivo
170
213
238
6
8
9
5
7
8
5
6
7
4
5
6
4
5
5
3
4
4
2
2
2
9,5 x 5,1 x 6,4
mampostería
9,5 x 5,1 x 8,9
mampostería
FS de Prof. mínima
230
344
9
14
8
12
7
10
6
9
5
8
4
7
2
4
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
227
4,5 c/tapa 221 9 7 6 6 5 4 2
FD de Prof. mínima
6,0 c/tapa
FS de Prof. mínima
4,5 c/tapa
FD de Prof. mínima
6,0 c/tapa
295
295
394
12
12
16
10
10
13
9
9
12
8
8
10
7
7
9
6
6
8
3
3
4
* Cuando en 370-16(b)(2) a 370-16(b)(5) no se exijan tolerancias de volumen.
TABLA 10-4. Dimensiones de tubo (conduit) metálico tipo pesado,
semipesado y ligero y área disponible para los conductores
(basado en la Tabla 10-1, Capítulo 10)
Designación
Diámetro
interior
mm
Area interior
total
mm2
Area disponible para conductores
mm2
Uno
conductor
fr = 53%
Dos
conductores
fr = 31%
Más de dos
conductores
fr = 40%
16 (1/2)
21 (3/4)
27 (1)
35 (1-1/4)
41 (1-1/2)
53 (2)
63 (2-1/2)
78 (3)
91 (3-1/2)
103 (4)
129 (5)
155 (6)
15,8
20,9
26,6
35,1
40,9
52,5
62,7
77,9
90,1
102,3
128,2
154,1
196
344
557
965
1313
2165
3089
4761
6379
8213
12907
18639
103
181
294
513
697
1149
1638
2523
3385
4349
6440
9879
60
106
172
299
407
671
956
1476
1977
2456
4001
5778
78
137
222
387
526
867
1236
1904
2555
3282
5163
7456
TABLA 10-5. Dimensiones de los conductores aislados y cables de artefactos
Tipos: AFF, FFH-2, RFH-1, RFH-2, RH, RHH*, RHW*, RHW-2*, RHH, RHW, RHW-2, SF-1, SF-2, SFF-1,
SFF-2, TF, TFF, XF, XFF
Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.
mm
Area Aprox.
mm2
mm2 AWG
RFH-2
FFH-2
0,824 18 3,45 9,44
1,31 16 3,76 11,1
RH 2,08 14 4,14 13,5
3,31 12 4,62 16,8
RHW-2, RHH
RHW
RH, RHH
RHW
RHW-2
2,08 14 4,90 18,9
3,31 12 5,38 22,8
5,26 10 5,99 28,2
8,37 8 8,28 53,9
13,3 6 9,25 67,2
21,2 4 10,5 86,0
26,7 3 11,2 98,1
33,6 2 12,0 113
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
228
Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.
mm
Area Aprox.
mm2
mm2 AWG
42,4 1 14,8 172
53,5 1/0 15,8 196
67,4 2/0 16,97 226,13
85,0 3/0 18 263
107 4/0 19,8 307
127 250 22,7 406
152 300 24,1 457
177 350 25,4 508
203 400 26,6 557
253 500 28,8 650
304 600 31,6 783
355 700 33,4 875
380 750 34,2 921
405 800 35,1 965
456 900 36,7 1057
507 1 000 38,2 1143
633 1250 43,9 1515
760 1500 47,0 1738
887 1750 49,9 1959
1 010 2 000 52,6 2175
SF-2, SFF-2
0,824 18 3,07 7,42
1,31 16 3,38 8,97
2,08 14 3,76 11,1
SF-1, SFF-1 0,824 18 2,31 4,19
RFH-1, AF, XF, XFF 0,824 18 2,69 5,16
AF, TF, TFF, XF, XFF 1,31 16 3,00 7,03
AF, XF, XFF 2,08 14 3,38 8,97
Tipos: AF, RHH*, RHW*, RHW-2*, THW, THW-2, TFN, TFFN, THWN, THWN-2, XF, XFF
RHH*, RHW*, RHW-2*
AF, XF, XFF
RHH*, RHW*, RHW-2*
2,08 14 4,14 13,5
3,31 12 4,62 16,8
5,26 10 5,23 21,5
8,37 8 6,76 35,9
TW,
THHW, THHW-LS
THW, THW-LS
THW-2
2,08 14 3,38 8,97
3,31 12 3,86 11,7
5,6 10 4,47 15,7
8,37 8 5,99 28,2
TW
THW
THW-LS
THHW
THHW-LS
THW-2
RHH*
RHW*
RHW-2*
13,3 6 7,72 46,8
21,2 4 8,94 62,8
26,7 3 9,65 73,2
33,6 2 10,5 86,0
42,4 1 12,5 123
53,5 1/0 13,5 143
67,4 2/0 14,7 169
85,0 3/0 16,0 201
107 4/0 17,5 240
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
229
Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.
mm
Area Aprox.
mm2
mm2 AWG
127 250 19,4 297
152 300 20,8 341
177 350 22,1 384
203 400 23,3 427
253 500 25,5 510
304 600 28,3 628
355 700 30,1 710
380 750 30,9 752
405 800 31,8 792
456 900 33,4 875
507 1 000 34,8 954
633 1250 39,1 1 200
760 1500 42,2 1400
887 1750 45,1 1598
1 010 2 000 47,8 1795
TFN
TFFN
0,824 18 2,13 3,55
1,31 16 2,44 8,58
THHN
THWN
THWN-2
2,08 14 2,82 6,26
3,31 12 3,30 8,58
5,26 10 4,17 13,6
8,37 8 5,49 23,6
13,3 6 6,45 32,7
21,2 4 8,23 53,2
26,7 3 8,94 62,8
33,6 2 9,75 74,7
42,4 1 11,3 100
53,5 1/0 12,3 120
67,4 2/0 13,5 143
85,0 3/0 14,8 173
107 4/0 16,3 209
127 250 18 256
152 300 19,5 297
Tipos: FEP, FEPB, PAF, PAFF, PF, PFA, PFAH, PFF, PGF, PGFF, PTF,
PTFF, TFE, THHN, THWN, THWN-2, ZF, ZFF
THHN
THWN
THWN-2
177 350 20,8 338
203 400 21,9 378
253 500 24,1 456
304 600 26,7 560
355 700 28, 638
380 750 29,4 677
405 800 30,2 715
456 900 31,8 794
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
230
Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.
mm
Area Aprox.
mm2
mm2 AWG
507 1 000 33,3 870
PF, PGFF, PGF, PFF
PTF, PAF, PTFF, PAFF
0,824 18 2,18 3,74
1,31 16 2,49 4,84
PF, PGFF,
PGF, PFF, PTF
PAF, PTFF, PAFF,
TFEFEP, PFA,
FEPB, PFAH
2,08 14 2,87 6,45
TFE, FEP
PFA, FEPB
PFAHI
3,31 12 3,35 8,84
5,26 10 3,96 12,3
8,37 8 5,23 21,5
13,3 6 6,20 30,2
21,2 4 7,42 43,3
26,7 3 8,13 51,9
33,6 2 8,94 62,8
Tipos: PAF, PFAH, TFE, Z, ZF, ZFF
TFE
PFA
PFAH, Z
42,4 1 10,7 90,3
53,5 1/0 11,7 108
67,4 2/0 12,9 131
85,0 3/0 14,2 159
107 4/0 15,7 194
ZF, ZFF 0,824 18 1,93 2,90
1,31 16 2,24 3,94
Z, ZF, ZFF
2,08 14 2,62 5,35
3,31 12 3,10 7,55
5,26 10 3,96 12,3
8,37 8 4,98 19,50
13,3 6 5,94 27,7
21,2 4 7,16 40,3
26,7 3 8,38 55,2
33,6 2 9,19 66,4
42,4 1 10,21 81,9
Tipos: XHH, XHHW, XHHW-2, ZW
XHH, ZW
XHHW-2
XHH
2,08 14 3,38 8,97
3,31 12 3,86 11,68
5,26 10 4,47 15,68
8,37 8 5,99 28,19
13,3 6 6,96 38,06
21,2 4 8,18 52,52
26,7 3 8,89 62,06
33,6 2 9,70 73,94
XHHW
XHHW-2
42,4 1 11,23 98,97
53,5 1/0 12,24 117,74
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
231
Tipo Tamaño o designación Diámetro Aprox.
mm
Area Aprox.
mm2
mm2 AWG
XHH 67,4 2/0 13,41 141,29
85,0 3/0 14,73 170,45
107 4/0 16,21 206,26
127 250 17,91 251,87
152 300 19,30 292,64
177 350 20,60 333,29
203 400 21,79 373,03
253 500 23,95 450,58
304 600 26,75 561,87
355 700 28,55 640,19
380 750 29,41 679,48
405 800 30,23 1362,71
456 900 31,85 796,84
Tipos: KF-1, KF-2, KFF-1, KFF-2, XHH, XHHW-2, ZW
XHHW
XHHW-2
XHH
507 1 000 33,3 872,19
633 1250 37,6 1108
760 1500 40,7 1300
887 1750 43,6 1492
1 010 2 000 46,3 1682
KF-2
KFF-2
0,824 18 1,60 2,00
1,31 16 1,91 2,84
2,08 14 2,29 4,13
3,31 12 2,77 6,00
5,26 10 3,38 8,97
KF-1
KFF-1
0,824 18 1,45 1,68
1,31 16 1,75 2,39
2,08 14 2,13 3,55
3,31 12 2,62 5,35
5,26 10 3,23 8,19
MEMORIA DE CÁLCULO ALIMENTADORES
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
EDIFICIO CORPORATIVO 1
RESUMEN DE ALIMENTADORES.
TRANSFORMADOR (TR-01)
750 KVA
ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.
DE TENSIÓN
INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIANOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS
No. DE A VA´S WATTS VA´S WATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.
% % &
SUBESTACION 1
1 COND X FASE
L11 TGN-01 TAB. AS3 58,131 52,238 58,131 52,238 0.90 480 69.92 1.25 1.00 0.80 109.25 53.50 MM2 60 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.65 3.09 3.74 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.57 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L12 TGN-01 TAB. AS4 58,614 52,672 58,614 52,672 0.90 480 70.50 1.25 1.00 0.80 110.16 53.50 MM2 64 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.69 3.09 3.78 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.61 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L13 TGN-01 TAB. AS5 55,509 49,882 55,509 49,882 0.90 480 66.77 1.25 1.00 0.80 104.32 53.50 MM2 68 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.70 3.09 3.79 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.61 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L14 TGN-01 TAB. AB 51,478 46,268 51,478 46,268 0.90 480 61.92 1.25 1.00 0.80 96.75 53.50 MM2 20 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.19 3.09 3.28 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.17 CH, T-53mm 35 KA'S
3 COND X FASE 3 X FASE
L15 TGN-01 EBCIE 200,000 180,000 0.90 480 240.00 3.00 1.00 1.00 720.00 152.00 MM2 55 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.33 0.33 9-300, 3-1/0d 3P-800A
300 MCM TUBO 0.21 CH, T-78mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L16 TGN-01 TR-CSUB 15,000 13,500 15,000 13,500 0.90 480 18.04 1.25 1.00 1.00 22.55 5.26 MM2 15 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.35 0.37 3-10, 1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 0.37 CH, T-19mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L17 TGN-01 TR-CEST 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 60 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 1.19 1.19 3-6, 1-10d 3P-50A
6 AWG TUBO 1.17 CH, T-35 mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L18 TGN-01 TR-CSERV 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 70 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.35 1.35 3-4, 1-8d 3P-70A
4 AWG CHAROLA 1.29 CH, T-35 mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L19 TGN-01 TR-CSERV1 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 93 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.79 1.79 3-4, 1-8d 3P-70A
4 AWG TUBO 1.71 CH, T-35 mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L20 TGN-01 TR-FZA 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 40 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.80 0.80 3-6, 1-10d 3P-50A
6 AWG TUBO 0.78 CH, T-35 mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L21 TR-CSUB TAB. CSUB 12,120 10,908 8,040 7,236 0.90 220 39.36 1.25 1.00 0.80 61.51 21.20 MM2 6 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 0.19 1.18 1.37 4-4, 1-8d 3P-70A
4 AWG TUBO 0.18 CH, T-41 mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L22 TR-CEST TAB. CEST 33,692 30,330 20,216 18,198 0.90 220 78.73 1.25 1.00 0.80 123.01 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.00 3.16 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.14 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L23 TR-CSERV TAB. CSERV 60,800 54,720 36,480 32,832 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0, 1-6d 3P-150A
3/0 AWG TUBO 0.13 CH, T-63mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L24 TR-CSERV1 TAB. CSERV1 54,040 48,636 32,424 29,182 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0, 1-6d 3P-150A
3/0 AWG TUBO 0.13 CH, T-63mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L25 TR-FZA TAB. FZA 29,612 26,651 29,612 26,651 0.90 220 78.73 1.25 1.00 0.80 123.01 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.00 3.16 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.14 CH, T-53mm 35 KA'S
2 COND X FASE 2 X FASE
L26 TGN-01 TTA-01 398,178 358,360 369,911 332,920 0.90 480 526.23 1.00 1.00 1.00 526.23 152.00 MM2 6 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.12 0.12 8-300,1-1/0d 3P-600A
300 MCM CHAROLA 0.07 CH-22.86 cms EN UNA SOLA CAPA, T 35 KA'S
2 COND X FASE 2 X FASE
L27 PE-01 TTA-01 437,500 350,000 437,500 350,000 0.90 480 526.23 1.00 1.00 1.00 526.23 152.00 MM2 12 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.23 0.23 8-300,1-1/0d 3P-600A
300 MCM CHAROLA 0.15 CH-22.86 cms EN UNA SOLA CAPA, T 35 KA'S
2 COND X FASE 2 X FASE
L28 TTA-01 TGE-01 398,178 358,360 369,911 332,920 0.90 480 526.23 1.00 1.00 0.80 657.79 152.00 MM2 6 2.23E-01 1.48E-01 1.67E-01 0.00 0.12 0.12 8-300,1-1/0d 3P-600A
300 MCM CHAROLA 0.07 CH-22.86 cms EN UNA SOLA CAPA, T 35 KA'S
TIPO DE CANALIZ.
CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSIONCALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE
ALIMENT.
Y
232
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
EDIFICIO CORPORATIVO 1
RESUMEN DE ALIMENTADORES.
TRANSFORMADOR (TR-01)
750 KVA
ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.
DE TENSIÓN
INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIANOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS
No. DE A VA´S WATTS VA´S WATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.
% % &
SUBESTACION 1
1 COND X FASE
1 COND X FASE
L29 TGE-01 TAB. AEE 53,301 47,898 53,301 47,898 0.90 480 64.11 1.25 1.00 0.80 100.17 53.50 MM2 65 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.64 2.92 3.56 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.56 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L30 TGE-01 TAB. APE 57,249 51,609 57,249 51,609 0.90 480 68.86 1.25 1.00 0.80 107.59 53.50 MM2 25 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.27 2.92 3.19 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.23 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L31 TGE-01 TAB. APE1 55,448 49,964 55,448 49,964 0.90 480 66.69 1.25 1.00 0.80 104.21 53.50 MM2 27 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.28 3.05 3.33 4-1/0,1-18d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.24 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L32 TGE-01 TAB. AER 13,750 12,656 13,750 12,656 0.90 480 16.54 1.25 1.00 0.80 25.84 5.26 MM2 29 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.62 1.50 2.16 4-10, 1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 0.66 CH, T-19mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L33 TGE-01 TAB. AES 9,942 8,930 9,942 8,930 0.90 480 11.96 1.25 1.00 0.80 18.68 5.26 MM2 31 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.48 0.72 1.23 4-10, 1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 0.51 CH, T-19mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L34 TGE-01 TSGE-01 133,000 119,700 133,000 119,700 0.90 480 159.97 1.25 1.00 1.00 170.00 85.00 MM2 55 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.97 0.64 1.61 3-3/0, 1-6d 3P-200A
3/0 AWG TUBO 0.75 CH, T-63mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L35 TSGE-01 ELEV. EST No. 1 33,250 29,925 33,250 29,925 0.90 480 39.99 1.25 1.00 1.00 49.99 33.60 MM2 25 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.24 0.24 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.21 CH, T-41mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L36 TSGE-01 ELEV. EST No. 2 33,250 29,925 33,250 29,925 0.90 480 39.99 1.25 1.00 1.00 49.99 33.60 MM2 29 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.28 0.28 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.25 CH, T-41mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L37 TSGE-01 ELEV. EST No. 3 33,250 29,925 33,250 29,925 0.90 480 39.99 1.25 1.00 1.00 49.99 33.60 MM2 62 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.60 0.60 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.53 CH, T-41mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L38 TSGE-01 ELEV. EST No. 4 33,250 29,925 33,250 29,925 0.90 480 39.99 1.25 1.00 1.00 49.99 33.60 MM2 66 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.64 0.64 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.57 CH, T-41mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L39 TGE-01 TSGE-01A 75,488 67,939 47,221 42,499 0.90 480 56.80 1.25 1.00 1.00 65.30 33.60 MM2 55 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.76 0.21 0.97 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.67 CH, T-41mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L40 TSGE-01A EDCA-01,02 12,636 11,372 12,636 11,372 0.90 480 15.20 1.25 1.00 1.00 17.10 5.26 MM2 10 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.20 0.21 3-10, 1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 0.21 CH, T-19mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L41 TSGE-01A EBTEAP-01,02 56,534 50,881 28,267 25,440 0.90 480 34.00 1.25 1.00 1.00 42.50 21.20 MM2 14 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 0.17 0.17 3-4, 1-8d 3P-70A
4 AWG TUBO 0.16 CH, T-35mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L42 TSGE-01A EBP 6,318 5,686 6,318 5,686 0.90 480 7.60 1.25 1.00 1.00 9.50 3.31 MM2 12 6.60E+00 6.60E+00 2.23E-01 0.00 0.20 0.20 3-12, 1-12d 3P-15A
12 AWG TUBO 0.20 CH, T-16mm 35 KA'S
TIPO DE CANALIZ.
CALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSION
ALIMENT.
Y
233
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
EDIFICIO CORPORATIVO 1
RESUMEN DE ALIMENTADORES.
TRANSFORMADOR (TR-01A)
1000 KVA
ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.
DE VOLTAJE
INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIA NOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS
No. DE A VA´S W ATTS VA´S W ATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.
% % &
SUBESTACION 1A
1 COND X FASE
L11 TGN-01 TR-CSERV2 45,000 40,500 45,000 40,500 0.90 480 54.13 1.25 1.00 1.00 67.66 21.20 MM2 60 1.04E+00 1.02E+00 1.97E-01 0.00 1.16 1.16 3-4,1-18d 3P-70A
4 AWG TUBO 1.11 CH, T-35mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L12 TGN-01 TR-C22 30,000 27,000 30,000 27,000 0.90 480 36.08 1.25 1.00 1.00 45.11 13.30 MM2 33 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.66 0.66 3-6,1-10d 3P-50A
6 AWG TUBO 0.65 CH, T-27mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L13 TGN-01 TR-ACAZ 15,000 13,500 15,000 13,500 0.90 480 18.04 1.25 1.00 0.80 28.19 5.26 MM2 18 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 0.42 0.45 3-10,1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 0.45 CH, T-19mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L14 TR-CSERV2 TAB-CSERV2 53,680 48,312 32,208 28,988 0.90 220 118.09 1.25 1.00 0.80 184.52 85.00 MM2 6 3.10E-01 2.59E-01 1.71E-01 0.00 0.17 3.56 3.73 4-3/0,1-6d 3P-150A
3/0 AWG TUBO 0.13 CH, T-63mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L15 TR-C22 TAB-C22 40,920 36,828 24,552 22,097 0.90 220 78.73 1.25 1.00 1.00 98.41 53.50 MM2 6 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.16 3.81 3.97 4-1/0, 1-8d 3P-100A
1/0 AWG TUBO 0.14 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L16 TR-ACAZ TAB-ACAZ 22,679 20,637 13,608 12,382 0.90 220 39.36 1.25 1.00 1.00 49.21 13.30 MM2 6 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.29 3.09 3.38 4-6, 1-10d 3P-50A
6 AWG TUBO 0.28 CH, T-35mm 35 KA'S
3 COND X FASE 3 X FASE
L17 TGN-01 TTA-01A 717,326 645,593 717,326 645,593 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 6 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.10 3.00 3.10 12-500, 1-2/0d 3P-1000A
500 MCM TUBO 0.05 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S
3 COND X FASE 3 X FASE
L18 PE-01A TTA-01A 750,000 600,000 750,000 600,000 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 14 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.23 3.00 3.23 12-500, 1-2/0d 3P-1000A
500 MCM CHAROLA 0.12 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S
3 COND X FASE 3 X FASE
L19 TTA-01A TGE-01A 717,326 645,593 717,326 645,593 0.90 480 902.11 1.00 1.00 1.00 902.11 253.00 MM2 6 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.10 3.00 3.10 12-500, 1-2/0d 3P-1000A
500 MCM TUBO 0.05 CH-40 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S
1 COND X FASE
L20 TGE-01A CCM-01E 58,198 52,378 58,198 52,378 0.90 480 70.00 1.25 1.00 1.00 75.25 33.60 MM2 18 6.76E-01 6.60E-01 1.48E-01 0.00 0.30 3.00 3.30 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.27 CH, T-35 mm 35 KA'S
2 COND X FASE 2 X FASE
L21 TGE-01A TSGE-01B 594,440 534,996 594,440 534,996 0.90 480 715.00 1.25 1.00 1.00 731.25 253.00 MM2 30 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.59 0.47 1.06 6-500, 1-2/0d 3P-800A
500 MCM CHAROLA 0.31 CH-22.86 CMS, 1 SOLA CAPA, T 35 KA'S
1 COND X FASE
L22 TSGE-01B ELEV. No.1 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 15 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.15 0.15 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.13 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L23 TSGE-01B ELEV. No.2 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 23 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.23 0.23 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.20 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L24 TSGE-01B ELEV. No.3 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 30 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.30 0.30 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.26 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L25 TSGE-01B ELEV. No.4 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 34 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.34 0.34 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.30 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L26 TSGE-01B ELEV. No.5 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 38 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.38 0.38 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.33 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L27 TSGE-01B ELEV. No.6 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 24 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.24 0.24 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.21 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L28 TSGE-01B ELEV. No.7 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 28 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.28 0.28 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.25 CH, T-53mm 35 KA'S
TIPO DE CANALIZ.
CALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSION
ALIMENT.
Y
234
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
EDIFICIO CORPORATIVO 1
RESUMEN DE ALIMENTADORES.
TRANSFORMADOR (TR-01A)
1000 KVA
ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.
DE VOLTAJE
INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIA NOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS
No. DE A VA´S W ATTS VA´S W ATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.
% % &
SUBESTACION 1A
1 COND X FASE
L29 TSGE-01B ELEV. No.8 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 32 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.32 0.32 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.28 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L30 TSGE-01B ELEV. No.9 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 39 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.39 0.39 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.34 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L31 TSGE-01B ELEV. No.10 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 43 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.43 0.43 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.38 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L32 TSGE-01B ELEV. No.11 54,040 48,636 54,040 48,636 0.90 480 65.00 1.25 1.00 0.80 101.56 53.50 MM2 47 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.47 0.47 3-1/0, 1-6d 3P-125A
1/0 AWG TUBO 0.41 CH, T-53mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L33 TGE-01A TAB AE-22 26,452 23,804 26,452 23,804 0.90 480 31.82 1.25 1.00 0.80 49.71 13.30 MM2 31 1.62E+00 1.61E+00 1.67E-01 0.00 0.54 3.00 3.54 4-6, 1-10d 3P-50A
6 AWG TUBO 0.54 CH, T-35mm 35 KA'S
1 COND X FASE
L34 TGE-01A TAB. AEA 17,486 15,720 17,486 15,720 0.90 480 21.03 1.25 1.00 0.80 32.86 8.37 MM2 16 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 0.29 3.00 3.29 4-8, 1-10d 3P-40A
8 AWG TUBO 0.29 CH, T-27mm 35 KA'S
1 COND X FASE SE AJUSTA POR CAIDA DE TENSIÓN
L35 TGE-01A UPS-01 20,000 18,000 20,000 18,000 0.90 480 24.06 1.00 1.00 1.00 24.06 13.30 MM2 30 1.62E+00 1.61E+00 2.10E-01 0.00 0.40 4.27 4.67 3-6, 1-8d 3P-50A
6 AWG TUBO 0.39 CH, T-27mm 35 KA'S
1 COND X FASE SE AJUSTA POR CAIDA DE TENSIÓN
L36 UPS-01 TAB- CR22 20,750 18,675 17,845 16,061 0.90 208 55.51 1.00 1.00 0.80 69.39 33.60 MM2 40 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 1.23 3.04 4.27 5-2, 1-8d, 1-8V 3P-70A
2 AWG TUBO 1.10 CH, T-53mm 35 KA'S
TIPO DE CANALIZ.
CALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSION
ALIMENT.
Y
235
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
EDIFICIO CORPORATIVO 1
RESUMEN DE ALIMENTADORES.
TRANSFORMADOR (TR-01B)
2000 KVA
ALIMENTADOR POTENCIA POTENCIA POTENCIA POTENCIA FACTOR TENSION CORRIENTE FACTORES CORRIENTE LONG. IMPED. RESIST. REACT. CAIDAS DE ALIMENT. INT.
DE TENSIÓN
INST. INST. DEMAN. DEMAN. POTENCIA NOMINAL AMPS. CORREGIDA MTS OHMS/KM OHMS/KM OHMS/KM Y P-AMPS
No. DE A VA´S W ATTS VA´S W ATTS COS AJUSTE TEMP. AGR. AMPS. (NEC) (NEC) ALIM. SUB. C.DER. TOTAL CANALIZ.
% % &
SUBESTACION 1A
3 COND X FASE 3 X FASE
L11 TGN-01B UGAH-01 632,000 537,000 632,000 537,000 0.90 480 760.18 1.25 1.00 1.00 950.22 253.00 MM2 30 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.42 0.42 9-500, 1-2/0d 3P-1000A
500MCM CHAROLA 0.22 CH-30 CMS, 1 SOLA CAPA, T 42 KA'S
3 COND X FASE 3 X FASE
L12 TGN-01B UGAH-01 632,000 537,000 632,000 537,000 0.90 480 760.18 1.25 1.00 1.00 950.22 253.00 MM2 35 1.84E-01 9.50E-02 1.57E-01 0.00 0.49 0.49 9-500, 1-2/0d 3P-1000A
500MCM CHAROLA 0.25 CH-30 CMS, 1 SOLA CAPA, T 42 KA'S
1 COND X FASE
L13 TGN-01B BAHC-01,02,03 67,341 60,607 44,894 40,405 0.90 480 54.00 1.25 1.00 1.00 60.75 33.60 MM2 40 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.52 0.52 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.46 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L14 TGN-01B BAHV-01,02,03 129,696 116,726 86,464 77,818 0.90 480 104.00 1.25 1.00 1.00 117.00 53.50 MM2 40 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.64 0.64 3-1/0, 1-6d 3P-150A
1/0 AWG TUBO 0.56 CH, T-53mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L15 TGN-01B BAK-01,02,03 129,696 116,726 86,464 77,818 0.90 480 104.00 1.25 1.00 1.00 117.00 53.50 MM2 45 4.30E-01 3.90E-01 1.80E-01 0.00 0.72 0.72 3-1/0, 1-6d 3P-150A
1/0 AWG TUBO 0.63 CH, T-53mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L16 TGN-01B UMA-77 17,459 15,713 17,459 15,713 0.90 480 21.00 1.15 1.00 0.80 30.19 8.37 MM2 40 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 0.72 0.72 3-8,1-10d 3P-40A
8 AWG TUBO 0.72 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L17 TGN-01B UMA-78 17,459 15,713 17,459 15,713 0.90 480 21.00 1.15 1.00 1.00 24.15 8.37 MM2 42 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 0.76 0.76 3-8,1-10d 3P-40A
8 AWG TUBO 0.76 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L18 TGN-01B UMA-79 17,459 15,713 17,459 15,713 0.90 480 21.00 1.15 1.00 1.00 24.15 8.37 MM2 65 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 1.17 1.18 3-8,1-10d 3P-40A
8 AWG TUBO 1.18 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L19 TGN-01B UMA-80 17,459 15,713 17,459 15,713 0.90 480 21.00 1.15 1.00 1.00 24.15 8.37 MM2 65 2.57E+00 2.56E+00 2.13E-01 0.00 1.17 1.18 3-8,1-10d 3P-40A
8 AWG TUBO 1.18 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L20 TGN-01B TE-01 43,232 38,909 43,232 38,909 0.90 480 52.00 1.25 1.00 1.00 65.00 33.60 MM2 50 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.63 0.63 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.56 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L21 TGN-01B TE-02 43,232 38,909 43,232 38,909 0.90 480 52.00 1.25 1.00 1.00 65.00 33.60 MM2 60 6.86E-01 6.60E-01 1.87E-01 0.00 0.75 0.75 3-2, 1-8d 3P-100A
2 AWG TUBO 0.67 CH, T-35mm 42 KA'S
1 COND X FASE
L22 TGN-01B M. LIMPIAVIDRIOS 11,639 10,475 11,639 10,475 0.90 480 14.00 1.25 1.00 1.00 17.50 5.26 MM2 70 3.91E+00 3.90E+00 2.07E-01 0.00 1.26 1.34 3-10, 1-10d 3P-30A
10 AWG TUBO 1.34 CH, T-19mm 42 KA'S
TIPO DE CANALIZ.
CALCULO DE CONDUCTOR POR CORRIENTE CALCULO DEL CONDUCTOR POR CAIDA DE TENSION
ALIMENT.
Y
236
BARRA DE TIERRA
ACOMETIDA DE CIA.
No. 5
A SUBESTACION
18 KV
3P-800A
O
I
C
A
V
F-40AF-40AF-25A
BUS DE CU 800A, 23kV, 3F, 60Hz
SUBESTACION ELECTRICA DE LUZ Y FUERZA
BUS DE CU 800A, 23kV, 3F, 60Hz
F-100A
23KV, 3∅, 60Hz.
SUMINISTRADORA
2(F-100A)
500 KVA
No. 6
A SUBESTACION
750 KVA
No. 7
A SUBESTACION
750 KVA
No. 8
A SUBESTACION
1500 KVA
No. 1
A SUBESTACION
3750 KVA
M
BUS DE CU 400A, 23kV, 3F, 60Hz
18 KV
BUS DE CU 400A, 23kV, 3F, 60Hz
BARRA DE TIERRA
SUBESTACION ELECTRICA No.1 SERVICIOS(SOTANO 1)
POWER LOGIC
3P
1200 AM
1200 AD23KV/480-277V3F, 4H., 60Hz.
Z=5.5%
TR-01
750 kVA. AA TGN-01
F-40AF-160A
TIERRA
FASES
TUBERIA (mm)
NEUTRO
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)
CAIDA e
3P
3P
15 kVA.
TR-CSUB
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
30 kVA.
TR-CEST
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
45 kVA.
TR-CSERV
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
3P-600A
TTA-01
G600AD
3P
1000AM
PE-01
CAIDA e
FASES
CHAROLA(CMS)
LONGITUD (m)
CORRIENTE (A)
TIERRA
NEUTRO
TUBERIA (mm)
CAIDA e
LONGITUD (m)
CORRIENTE (A)
FASES
TIERRA
CORRIENTE (A)
TUBERIA (mm)
CAIDA e
LONGITUD (m)
TIERRA
FASES
NEUTRO
BUS CU. 800A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.
"TGE-01"
64
53
65
0.64
3-1/0
1-8d
100AM
70AD
8 040
SOT. 1
12 120
"CSUB"
20 216
33 692
"CEST"
36 480
60 800
"CSERV"
3P
100AM
3P
50AD
SOT. 3 PLANTA BAJA
2(F-100A)
CARGA OPER.(VA)UBICACION
CARGA CONEC. (VA)
DESIGNACION
TVSS
NEUTRO
DESIGNACION
CARGA CONEC. (VA)
UBICACION
CARGA OPER.(VA)
3P3P3P
SOT 5
55 509
"AS5"
100AM
100AD
3P
3-1/0
1-8d
53
70
60
0.65
SOT. 3
58 131
"AS3"
3P
"AS4"
58 614
SOT. 4
118
4-3/0
1-3/0
1-6d
63
6
EBCIE
200CP
-
P. CISTERNAS
BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F,4H, 60Hz.
SOTANO 1
SOTANO 1
BYPASS =
~
=
~
480V-208/120V20 KVA
UPS-01
3F,4H. 60Hz.
30AD
100AM
0.37
15
18
21
1-10d
3-10
-
39
3-4
1-4
1-8d
41
6
0.19 0.17
2-300
0.12
6
1-1/0d
6-300
526
22.86 22.86
526
6-300
1-1/0d
12
0.23
2-300NEUTRO
TIERRA
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)
CHAROLA(CMS)
FASES
CAIDA e
3-2
40
41
62
0.60
1-8d
3-2
40
41
29
0.28
1-8d
200AD
3P
250AM
SOTANO 5
1-8d
0.24
25
41
40
ELEV.EST. No.1
30 CP
30 CP
SOT. 5
3-2
100AD
100AM
3P 3P 3P
"TSGE-01"
BUS CU. 225A., 480V., 3F., 3H., 60Hz.
FASES
TIERRA
LONGITUD (m)CAIDA e
TUBERIA (mm)
CORRIENTE (A)
DESIGNACION
CARGA CONECTADA
UBICACION
CARGA OPERACION
100AM
100AD
100AM
100AD
30 CP
30 CP
ELEV.EST. No.2
30 CP
30 CP
ELEV.EST. No.3
100AM
100AD
3P 3P
100AD
100AM
3P
100AD
100AM
SOT.1
"AEP1"
CARGA OPER.(VA)UBICACION
CARGA CONEC. (VA)
DESIGNACION
SOT. 3
"AEE"
53 301
"AEP"
57 249
SOT. 1
"AES"
9 942
SOT. 1
3P3P
100AD
100AM
3P
100AM
3P
100AD
100AM
30AD
100AM
100AD
67
53
27
0.28
3-1/0
1-8d
1.35
70
54
35
1-8d
3-4
-
1.19
60
36
35
1-10d
3-6
-
100AM
70AD
1-10d
3-10
0.51
31
21
12
40
1.23
1-8d,1-8Tv
2-2
3-2
53
56
100AD
100AM
3P3P
57
41
55
0.76
3-2
-
1-8d
1000AM
1000AD
3P
BARRA DE TIERRAS
18 KV
F-160A
1000AM
3P
1000AD
UGAH-01
P. EQUIPOS
1000AD
3P
1000AM
CH-30.48cms
1-2/0d
9-500
BUS CU. 3200A., 480/277V., 3F. 4H, 60Hz.
3P
100AD
3P
100AM
537 kW
UGAH-02
760
30
0.42
3-1/0 AWGXLP, 25KV
1-4/0dCH-15.24CMS.
SUBESTACION ELECTRICA No 1A SERVICIOS(AZOTEA)
BUS DE CU 400A, 23kV, 3F, 60Hz
DESIGNACION
UBICACION
CARGA EN OPERACION
CARGA CONECTADA
CAIDA e
LONGITUD (m)
CORRIENTE (A)
TUBERIA (mm)
FASES
TIERRA
23KV/480_277V3F, 4H., 60Hz.
Z=6.5
TR-01B
2000 kVA. AA
200AD
250AM
3P3P
160
63
55
0.97
3-3/0-
1-6d
22o. NIVEL
"CR22"
20 750
17 845
P. EQUIPOSP. EQUIPOS
100AM
53
1.02
48
0.92
3P-30A
45
0.81
3P-30A
100AM
3P
V
R
3P-30A
CCM-01E
3P
100AM
3P
40AD
3P
V
R
3-8
1-10d
21
R
V V
R
21
40
0.72
3P-30A
BUS CU. 225A., 480V., 3F., 60Hz.
15CP
15CP
VD-01
TIERRA
FASES
TUBERIA (mm)
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)CAIDA e
100AD
3P
100AM
VP-01
10CP
10CP
VP-02
10CP
10CP
21
21
1-10d
3-8
14
16
1-10d
3-10
14
16
1-10d
3-10
1122
100AM
40AD 30AD 30AD
AZOTEA
902
6
0.10
1-2/0d
3-500
CH-40
3P-1000 A
TTA-01A
G1000 AD
3P
1000 AM
600kW 480/277V3F,4H,60Hz F.P.=0.8
PE-01A
CAIDA e
FASES
CHAROLA(CMS)
LONGITUD (m)
CORRIENTE (A)
TIERRA
NEUTRO
CORRIENTE (A)
TUBERIA (mm)
CAIDA e
LONGITUD (m)
TIERRA
FASES
NEUTRO
BUS CU. 1000A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.
"TGE-01A
3-500
0.10
6
1-2/0d
9-500
902
40 40
902
9-500
1-2/0d
14
0.23
3-500NEUTRO
TIERRA
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)
CHAROLA(CMS)
FASES
CAIDA e
0.15
CTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORESCTO. ELEVADORES
"TSGE-01B"
800AD
3P
800AM
ELEV. No.5
3P
38
3P
ELEV. No.4
3P
34
3P
ELEV. No.3
3P
30
3P
ELEV. No.2
3P
23
3P
50CP
50CP
ELEV. No.1
CTO. ELEVADORES
3P
125AD
250AM
1-6d
3-1/0
15
53
65
125AD
250AM
3P
BUS CU. 800A., 480V., 3F., 3H., 60Hz.
3P
24
3P
ELEV. No.6
CTO. ELEVADORES
250AM
125AD
250AM
125AD
250AM
125AD
250AM
125AD 125AD
250AM
250AM
125AD
250AM
125AD
250AM
125AD
250AM
125AD
250AM
125AD
3P
100AD
100AM
3P
1-8d
-
3-2
0.30
18
35
70
DESIGNACION
UBICACION
CARGA EN OPERACION
CARGA CONECTADA
3P
125AD
250AM
3P
1-6d
47
53
65
CTO. ELEVADORES
125AD
250AM
3P
800AM
800AD
715
CH-22
30
0.59
6-500
-
1-2/0d
CARGA OPERACION
UBICACION
CARGA CONECTADA
DESIGNACION
3-1/0
1-1/0
1-10
9-300
-
3-1/0d
3T-76
240
55
0.33
800AM
800AD
100AM
50AD
3P
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
50CP
AZOTEA
AZOTEA
AZOTEA
100AM
3P
30AD
M.LIMPIAVIDRIOS
10CP
10CP
P. EQUIPOS
1.34
70
1-10d
3-10
21
14
100AM
30AD
3P
52
35
1-8d
3-2
60
0.75
3P3P
65
3-1/01-6d
65
3-1/01-6d
65
3-1/01-6d
65
3-1/01-6d
65
3-1/01-6d
EDCA-02
5CP
5CP
5CP
5CP
30AD
100AM
100AD
3P
3-10
1-10d
16
15.2
10
0.21
3P
100AM
3P
BUS CU 225 A, 480V, 3F, 3H, 60Hz.
70AD
100AM
"TSGE-01A"
25CP
25CP
25CP
-
EBTEAP-01
3P
15AD
100AM
EBP
5CP
5CP
SOT. 5
0.17
14
34
35
1-8d
3-4 3-12
1-12d
16
7.6
12
0.20
SOTANO 5
1-1/01-1/0
0.16
6
53
1-8d
1-1/0
3-1/0
79
CH-22.86
526
6-300
1-1/0d
6
0.12
2-300
P. EQUIPOS
3F,4H,60Hz F.P.=0.8
350kW 480/277VSOT. 1
P.EQUIPOS
3P
100AD
100AM
0.52
40
3-2
1-8d
35
54
3P
150AD
250AM
0.72
45
3-1/0
1-6d
53
104
P. EQUIPOS
BAHC-01,02,03
2-20CP
3-20CP
P. EQUIPOS
BAK-01,02,03
2-40CP
3-40CP
P. EQUIPOS
40CP
40CP
TE-01
100AD
3P
100AM
52
35
1-8d
0.63
50
3-2
P. EQUIPOS
40CP
40CP
TE-02
VFVF
3P-100A3P-100A
3P
1000AD
1000AM
3P
1000AD
1000AM
1000AM
600AD
P. EQUIPOS
15CP
15CP
VD-02
SOT. 5SOT. 5SOT. 5 SOT. 5
55 50958 131 58 614
53 301 9 942
CH-30.48cms
1-2/0d
9-500
760
35
0.49
537 kW
P. EQUIPOS
537 kW
537 kW
P. EQUIPOS
BAHV-01,02,03
150AD
250AM
2-40CP
3-40CP
0.64
40
3-1/0
1-6d
53
104
53 53 53 53 53
0.23 0.30 0.34 0.38 0.24 0.47
69
53
25
0.27
3-1/0
1-8d
1-1/0
E E
BARRA DE TIERRA
ACOMETIDA DE CIA.
18 KV
BUS DE CU 800A, 23kV, 3F, 60Hz
(DISEÑO POR LYF)
BUS DE CU 800A, 23kV, 3F, 60Hz
23KV, 3∅, 60Hz.
SUMINISTRADORA
F-63A F-25A F-25A
No. 2
A SUBESTACION
1000 KVA
No. 3
A SUBESTACION
500 KVA
No. 4
A SUBESTACION
500 KVA
3P
28
3P
ELEV. No.7
CTO. ELEVADORES
125AD
250AM
250AM
125AD
50CP
50CP
65
3-1/01-6d
53
0.28
32
3P
ELEV. No.8
CTO. ELEVADORES
125AD
250AM
250AM
125AD
50CP
50CP
65
3-1/01-6d
53
0.32
39
3P
ELEV. No.9
CTO. ELEVADORES
125AD
250AM
250AM
125AD
50CP
50CP
65
3-1/01-6d
53
0.39
43
3P
ELEV. No.10
CTO. ELEVADORES
125AD
250AM
250AM
125AD
50CP
50CP
65
3-1/01-6d
53
0.43
ELEV. No.11
3-2
40
41
66
0.64
1-8d
3P
100AM
100AD
30 CP
30 CP
ELEV.EST. No.4
3P
100AD
100AM
SOT. 5
SOT 1
51 478
"AB"
51 478
55 448
55 448
57 249
SOT. 1
"AER"
13 750
100AM
30AD
13 750
"AE22"
26 452
22o. NIVEL
3P
100AM
50AD
32
35
31
0.54
3-6
1-10d
1-6
26 452
"AEA"
17 486
AZOTEA
3P
100AM
40AD
21
27
16
0.29
3-8
1-10d
1-8
17 486
3P
100AM
50AD
TUBERIA(mm)
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)
CAIDA e
NEUTRO
TIERRA
FASES
3P
45 kVA.
TR-SERV1
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
100AM
70AD
32 424
54 040
"CSERV1"
3P
10o. NIVEL
100AM
70AD
3P
30 kVA.
TR-FZA
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
100AM
50AD
29 612
29 612
"FZA"
3P
SOT. 1
100AM
50AD
3P
100AM
50AD
TIERRA
FASES
TUBERIA (mm)
NEUTRO
CORRIENTE (A)
LONGITUD (m)
CAIDA e
3P
3P
45 kVA.
TR-CSERV2
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
30 kVA.
TR-C22
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
15 kVA.
TR-ACAZ
Z=5.5
3F, 4H., 60Hz.480V/220-127V
100AM
50AD
32 208
17o. NIVEL
53 680
"CSERV2"
24 552
40 920
"C22"
13 608
22 679
"ACAZ"
3P
100AM
3P
50AD
22o. NIVEL AZOTEA
CARGA OPER.(VA)UBICACION
CARGA CONEC. (VA)
DESIGNACION
39
3-6
1-6
1-10d
35
6
70AD
100AM
1.16
60
54
35
1-8d
-
118
3-3/0
1-3/0
1-6d
63
6
0.17 0.29
18
0.45
18
21
1-10d
-
0.66
33
36
27
1-10d
-
100AM
30AD
0.16
6
53
1-8d
1-1/0
3-1/0
79
3P
100AM
50AD
3P
100AM
70AD
VIENE DE SUBESTACION
23KV, 3∅, 60Hz.
DE CIA. SUMINISTRADORA
F-100A
EDCA-01 EBTEAP-02
22o. NIVEL
15CP
15CP
UMA-78
40AD
3P
100AM
21
35
1-10d
0.76
42
3-8
VF
3P-30A
22o. NIVEL
15CP
15CP
UMA-79
40AD
3P
100AM
21
35
1-10d
1.18
65
3-8
VF
3P-30A
22o. NIVEL
15CP
15CP
UMA-80
40AD
3P
100AM
21
35
1-10d
1.18
65
3-8
VF
3P-30A
22o. NIVEL
15CP
15CP
UMA-77
40AD
3P
100AM
21
35
1-10d
0.72
40
3-8
VF
3P-30A
BUS DE CU 400A, 23kV, 3F, 60Hz
F-100AF-63A
TVSS
POWER LOGIC
3P
1500 AM
1500 AD
3200
2880 AD
POWER LOGIC
3P
TVSS
"TGN-01A"
23KV/480-277V3F, 4H., 60Hz.
Z=5.75
TR-01A
1000 kVA. AA
TGN-01B
3-1/0
1-8d
53
70.5
64
0.69
1-1/0
3-1/0
1-8d
53
67
68
0.70
1-1/0
3-1/0
1-8d
53
62
20
0.19
1-1/0
100AM
100AD
100AM
100AD
100AM
100AD
1.79
93
54
35
1-8d
3-4
-
0.80
40
36
35
1-10d
3-6
-
118
4-3/0
1-3/0
1-6d
63
6
0.17 0.16
6
53
1-8d
1-1/0
3-1/0
79
1-10d
3-10
0.66
29
21
17
1-10
CAIDA e
LONGITUD (m)
CORRIENTE (A)
TUBERIA (mm)
NEUTRO
TIERRA
FASES 9-5003-4 3-103-6
E
24
27
30
0.40
3-6
1-8d
1-6
BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F., 4H., 60Hz.
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ
VICTOR NAVA RAMIREZ
MONTAJE REMOVIBLE.
18 KV.
3F, 60Hz.
400A, 3F, 60Hz.
ACOMETIDA EN MEDIA TENSION 23 KV. 3F, 60Hz.
EQUIPO DE MEDICION PROPIEDAD DE CIA. SUMINISTRADORA
CUCHILLA DE SERVICIO OPERACION SIN CARGA , 23 KV.
INTERRUPTOR BAJO CARGA EN AIRE DE 3P-400A, 23 KV.
APARTARRAYOS DE OXIDOS METALICOS CLASE DISTRIBUCION
SERVICIO NORMAL.
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO EN CAJA MOLDEADA
EQUIPO DE MEDICION DIGITAL TIPO POWER LOGIC.
EQUIPO SUPRESOR DE TRANSITORIOS DE VOLTAJE.
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ALUMBRADO Y CONTACTOS
INTERRUPTOR AUTOMATICO DE POTENCIA TIPO MASTERPACT
TRANSFORMADOR TRIFASICO EN BAJA TENSION TIPO SECO
TVSS
POWER LOGIC
M
EN C.P. O KW)
V
R
MOTOR ELECTRICO TRIFASICO (SE INDICA POTENCIA
INTERRUPTOR DE SEGURIDAD TIPO NAVAJAS, 600V, EN GABINETE NEMA 1.
VF
NEMA 1
G
VARIADOR DE FRECUENCIA (POR OTROS)
INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO EN CAJA MOLDEADA Y GABINETE
PLANTA DE EMERGENCIA ELECTRICA
EN GABINETE NEMA 3R.
ACOPLAMIENTO DIRECTO
INTERRUPTOR DE SEGURIDAD TIPO NAVAJAS, 600V,
TABLERO DE DISTRIBUCION DE ALUMBRADO SERVICIO EMERGENCIA
1.- TRABAJAR ESTE PLANO EN CONJUNTO CON LOS DE
EQUIPO DE TRASFERENCIA AUTOMATICA.
TABLERO DE CONTROL Y PROTECCION (POR OTROS)
COMBINACION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO Y ARRANCADOR
MAGNETICO A TENSION PLENA CON LUZ PILOTO ROJA-VERDE.
NOTASSIMBOLOGIA
REFERENCIA.
2.- PARA EL CALCULO DE LA PLANTA SOLO SE CONSIDERO
UN ELEVADOR POR GRUPO.
TABLERO SUBGENERAL DE EMERGENCIA No.1TSGE-01
TGE-01 TABLERO GENERAL DE EMERGENCIA No.1
CENTRO DE CONTROL DE MOTORES SERVICIO EMERGENCIA No.1CCM-01E
NOMENCLATURA
TABLERO DE DISTRIBUCION DE FUERZA
SERVICIO NORMAL.
ELEV.EST.No.1
EBTEAP
EBP
EDCA
ELEVADOR DE ESTACIONAMIENTO No.1
EQUIPO DE BOMBEO PRESURIZADOR
EQUIPO DUPLEX CARACAMO DE ACHIQUE
EQUIPO DE BOMBEO A TANQUE ELEVADO AGUA POTABLE
EQUIPO DE BOMBEO CONTRA INCENDIO ELECTRICOEBCIE
VD-01 VENTILADOR DE DESFOGUE DE HUMOS
TE-01
ELEV. No.1
BAK-01,02,03
BAHC-01,02,03
BAHV-01,02,03
TORRE DE ENFRIAMIENTO No.1
ELEVADOR DE PASAJEROS No.1
PAQUETE DE BOMBEO PRIMARIO
PAQUETE DE BOMBEO SECUNDARIO
PAQUETE DE BOMBEO DE CONDENSADOS
UNIDAD GENERADORA DE AGUA HELADA No.1UGAH-01
VP-01 VENTILADOR DE PRESURIZACION No.1 ESCALERAS
INTERRUPTOR ELECTRONICO CON UNIDAD DE DISPARO MICROLOGIGE
3.- LOS VARIADORES DE FRECUENCIA DE LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO
SERAN SUMINISTRADAS POR EL FABRICANTE DEL EQUIPO.
4.- LOS INTERRUPTORES DE TERMOMAGNETICOS QUE SE ENCUENTRAN
A PIE DE LAS GENERADORAS DE AGUA HELADA SE UTILIZARAN
UNICAMENTE COMO MEDIO DE DESCONEXION.
TABLERO GENERAL NORMAL No. 1TGN-01
PLANTA ELECTRICA DE EMERGENCIA No.1
TTA-01
PE-01
TABLERO DE TRANSFERENCIA AUTOMATICA No. 1
UPS-01 UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA No. 1
UNIDAD MANEJADORA DE AIRE No. 77UMA-77
TRANSFORMADOR TRIFASICO DE PEQUEÑA POTENCIA,23 KV-480/277V. TIPO SECO, CAPACIDAD INDICADA EN PLANO.
TABLERO DE DISTRIBUCION DE CONTACTOS REGULADOS
~
BYPASS
=
=
~
UNIDAD ININTERRUMPIBLE DE ENERGIA (UPS)
PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE DIAGRAMA UNIFILAR 04
CLAVE: IEDU-04
TESIS: ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS COORPORATIVAS
3-1/0 AWGXLP, 25KV
1-4/0dCH-15.24CMS.
TGN-01B
TGN-01A
5.31KA
5.06KA
15.59 KA
14.61 KA
8.16 KA 5.12 KA
40.04 KA
40.04 KA
27.81 KA
27.81 KA
27.07 KA
12.59 KA
22.42 KA
5.32 KA
5.01 KA
SUBESTACION ELECTRICA DE LUZ Y FUERZA
(DISEÑO POR LYF)
BUS CU. 1600A., 480/277V., 3F,4H, 60Hz.
BUS CU
. 3200A.,
480/
277V
., 3F
. 4H
, 60Hz.
BUS CU
. 1600A.,
480/
277V
.,3F., 4H
., 60Hz.
237
3P 3P3P
3P
3-1/0 AWG
, XLP
, 25KV.
1-4/0d EN
CHAROLA
DE 15.2
7 cm
.
LOCAL
IZADA EN AZOTEA
CONT
INUA A SUBESTAC
ION No.1A
16
15
17
ABC
M
1.22
1.22
1.22
L`
2.300.46
0.760.510.61 1.221.52
1.22
L
M'
6
2 3 4 5
7 8 9
1012
O
1.22 1.22
1.22
N`
2.30
0.46
0.76
0.510.61 1.221.22 0.51 1.221.52
1.22
N
O'
9
1
2 3 4 5 6 7 8
10 11
12
13
17
23
23
14
Q
1.22 1.22
1.22
P`
2.300.46 0.76
0.510.61 1.221.22 0.51 1.221.52
1.22
P
Q'
9
1
2 3 4 5 6 7 8
10 11
12
13
17
23
18
19
19
NTA855G3 [350 KW]
3.54
1.08
NTA855G3 [350 KW]
3.54
1.08
K
1.22 1.22
1.22
J'
2.300.46 0.760.51
0.61 1.221.52
1.22
J
K'
6
2 3 4 5
7 8 9
1012
21
21
25
25
13
14
14
15
15
16
21
21
18
18
22
22
16
16
16
16
16
13
13
16
13
13
13
13
13
11
14
14
15
15
18
16
16 16
1616
16
16
16
16
16
16
16
16
19
19
16
1616
19
19
19
1919
19
19
19
19
19
19
19 19
19
19
19
19
17
17
20
19
19
20
20
24
24
20
3-1/0 AWG
, XLP, 25
KV.
1-4/0d EN
CHAROLA
DE 15
.27 cm
.
LOCAL
IZADA EN AZOTEA
CONT
INUA A SUBESTAC
ION No.1A
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE SUBESTACION ELECTRICA 01A
CLAVE: IESUB-01ASUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ
VICTOR NAVA RAMIREZ
TESIS: ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS COORPORATIVAS
VER DETALLE No.1 Y 2.
238
6CTA8.3G2 [150 KW ]
2.82
0.8511
6CTA8.3G2 [150 KW ]
2.82
0.8511
S
1.22
1.22
1.22
R`
2.30
0.46
0.76
0.51
0.61
1.52
1.22
R
S'
5
23
4
67
8
9
11
16
14
14
15
16
17
U
1.22
1.22
T`
2.30
0.46
0.51
0.61
1.22
1.22
0.61
1.22
1.22
T
U'
8
1
23
45
67
9
18
22
19
6CTA8.3G2 [150 KW ]
2.82
0.85
18
24
1.22
1.22
0.46
0.76
2.30
10
12
13
14
11
1.30
15
4.40
10
12
17
17
12
17
12
17
17
23
1
13
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
15
19
19
22
16
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
20
21
21
21
3-1/0 AW
G, XLP, 25KV.1-
4/0d EN CHAROLA DE 15.27 cm.
LOCAL
IZADA EN SOTANO 1
CONT
INUA A SUBESTAC
ION No.8
3-1/0 AW
G, XLP, 25KV.1-
4/0d EN CHAROLA DE 15.27 cm.
LOCAL
IZADA EN SOTANO 1
CONT
INUA A SUBESTAC
ION No.1
F G
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE SUBESTACION ELECTRICA 02
CLAVE: IESUB-02SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ
VICTOR NAVA RAMIREZ
TESIS: ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS COORPORATIVAS
VER DETALLE No.1 Y 2.
239
2.29
0.10
19 14
0.75
1.22
4
1.219 1.2190.457 0.76
987
19
6
0.10
2.324
0.51
1
5
SQUARED
4
1.22 2.300.61
ABIERTO
CERRADO
32.29
1.52
SQUARED
2
1517
CERRADO
ABIERTO
2.30 0.457 1.219
DSQUARE
1.22 0.510.61
2.292 3 4
5
0.76 1.219
2.324
0.10
6 7 8
16
1
2.29
0.10
16 13
0.75
1.22
3
1.219 1.2190.457 0.76
121110
23
9
0.10
2.324
0.51
1
1.22
8
SQUARED
7
SQUARED
65
1.220.51 2.300.61
ABIERTO
CERRADO
32.29
1.22
DSQUARE
1.52
SQUARED
2
1720
4 2.29
0.10
23 17
0.75
1.22
4
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
PLANO: INSTALACION ELECTRICA DE DETALLES
CLAVE: IEDET-01SUSTENTANTES: GUSTAVO TEJE MARTINEZ
VICTOR NAVA RAMIREZ
TESIS: ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS COORPORATIVAS
EN SUBESTACION CADA SUBESTACION
CONTINUA EN ANILLO PERIMETRAL
DESNUDO DE 1/0 AWG
CABLE DE COBRE
VER SISTEMA DE TIERRAS
AISLADOR DE SOPORTE
DE 3/16"x1"
SOLERA DE Fe.
DE 150,000 OHMS
CON TORNILLO DE 3/8"x2"TAQUETE DE EXPANSION
TORNILLO DE BRONCE
DE 1/2"x2"
DETALLE No.2
DE 6mmx100mmx305mm
BARRA DE COBRE
DE PRESION DE 1/2"X2".
TORNILLO DE BRONCE
CON TUERCA HEXAGONAL
Y ROLDANA PLANA YDE 6mmx100mmx305mm
BARRA DE COBRE
DETALLE No.1
DESNUDO DE 1/0 AWGVIENE DE SISTEMA GENERAL
DE TIERRAS LOCALIZADO EN
CABLE DE COBRE
EN ESTACIONAMIENTO 5.
DE 1/2"x2"
TIPO "GL"
ZAPATA SOLDABLE
TORNILLO DE BRONCE
E L E V A C I O N S - S'E L E V A C I O N R - R'
E L E V A C I O N B - B'E L E V A C I O N A - A'
E L E V A C I O N O - O'E L E V A C I O N P - P'
SUBESTACION ELECTRICA No.8A
SUBESTACION ELECTRICA TIPO (No.2-7)
SUBESTACION ELECTRICA No.1
EN SUBESTACION CADA SUBESTACION
CONTINUA EN ANILLO PERIMETRAL
DESNUDO DE 1/0 AWG
CABLE DE COBRE
240
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
241
BIBLIOGRAFIA
1. NOM-001-SEDE 2005 INSTALACIONES ELECTRICAS Y UTILIZACION.
2. LEY DEL SERVICIO PÚBLICO DE ENERGIA ELECTRICA
3. LEY FEDERAL SOBRE METROLOGIA Y NORMALIZACION
4. LEY DE PROTECCION CIVIL PARA EL DISTRITO FEDERAL
5. NOM-113-SEMARNAT-1998 ESPECIFICACIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL PARA LA PLANEACIÓN,
DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA O DE DISTRIBUCIÓN QUE SE
PRETENDAN UBICAR EN ÁREAS URBANAS, SUBURBANAS, RURALES,
AGROPECUARIAS, INDUSTRIALES, DE EQUIPAMIENTO URBANO O DE
SERVICIOS Y TURÍSTICAS.
6. NOM-007-ENER-2004 EFICIENCIA ENERGETICA PARA SISTEMAS DE ALUMBRADO EN EDIFICIOS NO
RESIDENCIALES.
7. NOM-013-ENER-2004 EFICIENCIA ENERGETICA EN SISTEMAS DE ALUMBRADO EN VIALIDADES Y
ÁREAS EXTERIORES PÚBLICAS.
8. NOM-025-STPS-1999 CONDICIONES DE ILUMINACION EN CENTROS DE TRABAJO.
9. REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL DISTRITO
FEDERAL.
10. NFPA 70 HANDBOOK 2005 NATIONAL ELECTRIC CODE 2005
11. IEEE STD 80-2000 IEEE GUIDE FOR SAFETY IN AC SUBSTATION GROUNDING
12. NFPA 780 STANDARD FOR INSTALLATION OF LIGHTNING PROTECTION SYSTEMS 2004
ANTEPROYECTO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS CORPORATIVAS
242
13. IEEE STD 141-1993 RECOMMENDED PRACTICE FOR ELECTRIC DISTRIBUTION FOR INDUSTRIAL
PLANTS.
14. IEEE STD 242-2001 RECOMMENDED PRACTICE FOR PROTECTION AND COORDINATION OF
INDUSTRIAL AND COMERCIAL POWER SYSTEM.
15. MANUAL PRACTICO DE APLICACION DEL REGLAMENTO DE
INSTALACIONES ELECTRICAS GILBERTO ENRIQUEZ HARPER
EDITORIAL LIMUSA 2da. EDICION
16. MANUAL DE INSTALACIONES DE ALUMBRADO Y
FOTOMETRIA CHAPA CARREON
EDITORIAL LIMUSA.
17. COSTO Y TIEMPO DE EDIFICACION SUAREZ SALAZAR
EDITORIAL LIMUSA 3ra. EDICION