implementación de un sistema de comunicación por líneas de
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Eléctrica Facultad de Ingeniería
2019
Implementación de un sistema de comunicación por líneas de Implementación de un sistema de comunicación por líneas de
potencia (PLC) para su uso en redes inteligentes de distribución potencia (PLC) para su uso en redes inteligentes de distribución
Luis Alejandro Motta Galindo Universidad de La Salle, Bogotá
Juan David Gonzalez Orjuela Universidad de La Salle, Bogotá
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IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACION POR LINEAS DE
POTENCIA (PLC) PARA SU USO EN REDES INTELIGENTES DE DISTRIBUCION
LUIS ALEJANDRO MOTTA GALINDO
JUAN DAVID GONZALEZ ORJUELA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
BOGOTA D.C.
2019
IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACION POR LINEAS DE
POTENCIA (PLC) PARA SU USO EN REDES INTELIGENTES DE DISTRIBUCION
LUIS ALEJANDRO MOTTA GALINDO
JUAN DAVID GONZALEZ ORJUELA
Tesis o trabajo de grado presentada(o) como requisito parcial para optar al tıtulo de:
Ingeniero Electricista
Director(a):
Ph.D. Ingeniero Efrain Bernal
Lınea de Investigacion:
Modelacion y simulacion de sistemas
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA ELECTRICA
BOGOTA D.C.
2019
Nota de Aceptacion:
Firma del presidente del jurado
Firma del jurado
Firma del jurado
Dedicatoria
Dedicamos este trabajo a Dios por habernos
permitido culminar esta etapa de nuestras vidas.
A nuestras familias por apoyarnos en cada
uno de nuestros pasos, guiandonos por el
camino correcto, educandonos y ensenandonos
a ser mejores cada dıa para que nunca dejemos
de lado nuestros suenos.
A la universidad por apoyar siempre a sus
estudiantes para formar profesiones con
caracter para que sean un ejemplo para seguir
por sus capacidades y calidades como profesio-
nal.
Por ultimo a nuestro director de trabajo
de grado por darnos la oportunidad de realizar
este proyecto investigativo y permitir mejorar
nuestros conocimientos y habilidades para
ser cada dıa personas mas competentes y
profesionales.
Agradecimientos
Agradecemos a nuestro director de tesis, el ingeniero Efraın Bernal Alzate por todo su
valioso apoyo, por sus conocimientos, palabras llenas de liderazgo y compromiso, y por su
amistad.
A nuestros padres que sin su apoyo no hubiera sido posible este valioso logro para noso-
tros, por sus voces de apoyo y companıa incondicional.
A los jurados por la guıa realizada durante la elaboracion de este proyecto.
¡A todos mil gracias por compartir la felicidad de cumplir un sueno mas!
vii
Resumen
Con la elaboracion de este proyecto se pretende determinar el desempeno de la tecnologıa
de comunicacion por lıneas de potencia (PLC) para la transmision de datos a traves de las
redes electricas, especıficamente las redes de distribucion modernas conocidas como redes
inteligentes. Se realizara una seleccion de las tecnologıas mas recientes, para su implementa-
cion en redes de distribucion, para identificar su comportamiento y el aporte que este tipo
de tecnologıa brinda a las nuevas tendencias de redes inteligentes de distribucion.
Palabras clave: Tecnologıa, comunicacion, potencia, transmision, redes electricas, re-
des inteligentes .
Abstract
The purpose of this project is to determine the performance of power line communication
technology (PLC) for the transmission of data through electricity grids, specifically modern
distribution grids known as smart grids. A selection of the most recent technologies will be
made, for implementation in distribution grids, to identify their behavior and the contribu-
tion that this type of technology provides to the new trends of intelligent distribution grids.
Keywords: Technology, communication, power, transmission, electrical grids, intelli-
gent grids
Contenido
Agradecimientos VI
Resumen VII
1. Introduccion 1
1.1. Descripcion del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Formulacion del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3. Justificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4.1. Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4.2. Objetivos Especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.5. Metodologıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.6. Resultados esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.7. Estructura del documento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. Power Line Communications (PLC) 5
2.1. Antecendentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.1. Inicios en la comunicacion por PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2. Proyectos en Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2. Clasificacion de la Tecnologıa PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.1. Ultra Narrow Band (UNB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.2. Narrowband (NB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.3. Broadband (BB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.4. Quasiband (QB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3. Comparacion entre Tecnologıas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4. Modulos PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3. Caracterizacion de la red electrica 14
3.1. Requisitos de una Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1.1. Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1.2. Eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1.3. Confiabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.4. Ahorro economico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Contenido ix
3.1.5. Sostenibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.6. Seguridad energetica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.7. Requerimientos tecnicos de Smart Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2. Estructura de la red de distribucion AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.1. Anillo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.2. Radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.3. Interconectado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3. Estructura de la red de distribucion DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3.1. Topologıa de una red de distribucion DC . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.4. Topologıa del sistema PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4.1. Topologıa fısica de la red PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4.2. Topologıa logica de la red PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.5. Modelos de comunicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.5.1. Fuente/Destino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.5.2. Productor/Consumidor: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.6. Requerimientos de Seguridad y Calidad de Servicio en las redes PLC . . . . 21
3.6.1. Seguridad en Redes PLC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.6.2. Calidad del Servicio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7. Comparacion y analisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.7.1. Incorporacion de recursos energeticos renovables . . . . . . . . . . . . 22
3.7.2. Fiabilidad y suministros ininterrumpidos . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7.3. Calidad de energıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7.4. Transformacion de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.7.5. Proteccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.7.6. Estabilidad de voltaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8. Normatividad y reglamentacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8.1. Normas y reglamentacion en Colombia . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8.2. Normas Internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.9. Estandar IEEE 2030.10 para Micro Redes en Corriente Continua . . . . . . . 26
3.9.1. Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.9.2. Generacion DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.9.3. Niveles de servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.9.4. Componentes del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.9.5. Caracterısticas arquitectonicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.10. Protocolos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.10.1. Simple Network Management Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.10.2. Internet Protocol security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.10.3. PLC protocol stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.10.4. The Open Smart Grid Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.10.5. Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance . . . . . . . . 29
x Contenido
3.10.6. Inter-System Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4. Analisis de pruebas a la red electrica 31
4.1. Equipos Utilizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.1. TP-Link Home plug AV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.1.2. HooToo 300M Mini Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.1.3. Repetidor de Senal Comfast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.1.4. Software Speedtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.2. Arquitectura del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3. Resultados obtenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5. Modelo Economico 50
5.1. Casa modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
6. Conclusiones y recomendaciones 58
6.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.2. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
A. Anexos 61
Bibliografıa 90
Indice de figuras
3-1. Arquitectura de red inteligente [Sevilla and Fernandez, 2013]. . . . . . . . . . 15
3-2. Red electrica tipo Anillo [Bayindir et al., 2016]. . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3-3. Red electrica tipo Radial [Mata et al., 2013]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3-4. Red electrica tipo Interconectada [Jessen, 2015]. . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3-5. Topologıa tipo arbol de la red PLC [Fan et al., 2013]. . . . . . . . . . . . . . 20
4-1. TP-Link Home plug AV:Autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4-2. HooToo 300M Mini Router:Autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4-3. Repetidor de Senal Comfast:Autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4-4. software Speedtest [Ookla, 2019] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4-5. Diagrama Unifilar general Universidad de La Salle . . . . . . . . . . . . . . . 38
4-6. Tablero de iluminacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4-7. Tablero de energıa regulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4-8. Velocidad de transmision del PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4-9. Velocidad de transmision de wifi para modem . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4-10.Velocidad de transmision de Wifi para PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4-11.Velocidad de transmision de wifi para el COMFAST . . . . . . . . . . . . . . 46
4-12.Comparacion entre el Modem y la PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4-13.Comparacion wifi entre el amplificador y la PLC . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4-14.Comparacion velocidad promedio de dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5-1. Plano tomas primer piso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5-2. Plano tomas segundo piso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5-3. Balance de cargas del tablero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Indice de cuadros
2-1. Comparacion entre tecnologıas de PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2-2. Modulos PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2-3. Comparacion de desempeno de modulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3-1. Distribucion AC vs Distribucion DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4-1. Caracterısticas tecnicas TP-Link Home plug AV . . . . . . . . . . . . . . . 32
4-2. Caracterısticas tecnicas HooToo 300M Mini Router . . . . . . . . . . . . . . 33
4-3. Caracterısticas tecnicas repetidor Comfast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4-4. Velocidad de trasmision del PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4-5. Velocidad de trasmision del Modem Hootoo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4-6. Velocidad de trasmision del PLC WIFI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4-7. Velocidad de trasmision del COMFAST WIFI . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5-1. Analisis de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5-2. Calculos de conductor, regulacion y protecciones para tablero . . . . . . . . . 54
5-3. Calculos de ductos para tablero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5-4. Presupuesto red electrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5-5. Presupuesto red electrica con PLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Lista de sımbolos
Acronimo Significado
PLC Power Line Comunication
AMI Advanced Metering Infraestructure
LV Low Voltage
AMR Automatic Meter Reading
MV Medium Voltage
AN Access Network
NB Narrow Band
BB Broad Band
OPLC Operator Power Line Communications
CDMA Code Division Multiple Access
PHY Physical Layer
CENELEC Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique
CP Control Panel
PS PostScript
CPU Central Processing Unit
QAM Quadrature amplitude modulation
CTS Clear to Send
QB Quasi Band
DG Distributed Generation
QPSK Quadrature phase shift keying
DIN Rail Terminal Blocks Relays
RI Red Inteligente
SG Smart Grid
HDR,HF High Data Rate
Indice de cuadros xv
HF High Frecuency
SM Simatic Module
HMI Human Machine Infraestructure
TDMA Time Division Multiple Access
IEC International Electrotechnical Commission
TIA Telecommunicationes Industry Association
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
TWACS Two-Way Automatic Communicacions System
IP Internet Protocol
UDP User Datagram Protocol
ISO International Organization for Standardization
UNB Ultra Narrow Band
LDR Low Data Rate
V HF Very High Frequency
1. Introduccion
1.1. Descripcion del Problema
Los sistemas de distribucion estan compuestos por una gran variedad de elementos conec-
tados en la red, algunos de ellos son los generadores distribuidos tanto a pequena como a gran
escala, autogeneradores, fuentes convencionales, fuentes no convencionales y gran cantidad
de usuarios conectados, lo cual caracteriza una red de baja tension.
Estos problemas en el sistema son complejos y difıciles de detectar, debido a que la red
es muy extensa y de diferentes topologıas (aereas o subterraneas) que estan expuestas; por
lo que hay alta probabilidad de que ocurran fallas, las cuales comprometen los ındices de
calidad del servicio.
Las redes de distribucion cuentan con la necesidad de digitalizacion de la energıa que
permita obtener una medicion mas precisa y confiable. En estos sistemas la deteccion de
fallas en el suministro es un factor complicado de obtener, por la complejidad topologica de
la red que afectan la confiabilidad y la seguridad, debido a las demoras en los tiempos de
la deteccion ya que los usuarios son los que tienen que reportarla, para que el operador de
red logre identificarla y ası tome una decision que muchas veces no es la mas oportuna para
obtener un control de la misma. Debido a la gran cantidad de usuarios conectados, es mas
difıcil tener una supervision constante de la condicion en la que se encuentra cada usuario,
ya que los sistemas son susceptibles a variaciones y desviaciones en los patrones de consumo.
A medida que haya un sistema que permita tener un monitoreo centralizado, admite tener
una operacion del sistema mas agil, confiable, amplia; circunstancias que pueden atenderse
de forma mas precisa si la red dispone de un sistema de comunicacion.
A causa de los problemas que se han presentado en los sistemas de distribucion, se han
desarrollado alternativas para la solucion de dichos inconvenientes mediante la implemen-
tacion de la tecnologıa PLC. Con la ventaja de que la red ya existe se pretende transmitir
informacion por medio de la red electrica.
2 1 Introduccion
1.2. Formulacion del Problema
¿Como implementar la tecnologıa de comunicacion por lıneas de potencia en los sistemas
de distribucion inteligentes?
1.3. Justificacion
Las empresas prestadoras del servicio electrico han dado gran importancia a la mejora
de la eficiencia energetica, con el fin de reducir las perdidas presentadas en todo el sistema
de potencia. Uno de los grandes retos en la actualidad es la digitalizacion de la energıa
con la creacion de una red de comunicaciones que permita tener una interaccion entre el
comercializador u operador de red y el usuario. Una de las alternativas presentadas es la
implementacion de tecnologıas PLC la cual con un pequeno modulo conectado en la red
electrica permite el envio y la recepcion de datos a traves de la red por medio de una
frecuencia mayor a la fundamental del sistema (60 Hz); esta tecnologıa brinda una gran
ventaja y es que permite la transmision y recepcion de datos a traves de la red electrica, ya
que esta es una de las mas extensas, esta conformada por miles de kilometros de cables y
llega a millones de personas.
La utilizacion de esta tecnologıa brinda un monitoreo constante de la condicion del sistema
y de cada usuario, para tener mayor facilidad en la toma de decisiones y la deteccion de
fallas presentadas en el suministro, tambien como las desviaciones del patron de consumo y
variaciones en el sistema de medida, lo cual a corto plazo ya presenta mejoras en el sistema.
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo General
Evaluar las tecnologıas de comunicacion por lıneas de potencia disponibles en el mer-
cado, para su implementacion en redes de distribucion inteligentes.
1.4.2. Objetivos Especıficos
Seleccionar las actuales tecnologıas PLC que puedan emplearse en redes inteligentes
de distribucion.
Implementar un prototipo de red inteligente de distribucion para realizar pruebas con
modulos PLC.
1.5 Metodologıa 3
Analizar el desempeno de la tecnologıa PLC seleccionada a partir de los resultados
obtenidos.
1.5. Metodologıa
En primer lugar, se realizo una revision y analisis detallado del estado del arte. Esta
revision permitio conocer en detalle los diferentes avances en la utilizacion de la tecnologıa
PLC, ademas de conocer los antecedentes de esta tecnologıa segun sus categorıas y futuros
prospectos de cada una de ellas. Permitio conocer los beneficios que la tecnologıa PLC aporta
a los sistemas de comunicacion y su aplicacion en las redes inteligentes, tambien conocidas
como Smart Grids.
Posteriormente se implemento un prototipo de red inteligente de distribucion para realizar
pruebas con los modulos PLC disponibles. Para implementar el prototipo, se tuvieron en
cuenta los criterios de diseno basados en tecnologıas actuales, las aplicaciones en los sistemas
de potencia para la transmision de datos y ademas de realizar los disenos y montajes se
sistemas de distribucion para la implementacion de esta tecnologıa.
Finalmente se analizo el desempeno de la tecnologıa PLC a partir de los resultados obte-
nidos. Se realizaron pruebas en sistemas de distribucion para caracterizar el comportamiento
del PLC en la transmision de datos a traves de las redes, con lo que se identifico el aporte
que la tecnologıa PLC brinda a las nuevas tendencias de redes inteligentes.
1.6. Resultados esperados
En cada capıtulo del proyecto elaborado se espera conseguir una serie de resultados que
lleven a una solucion optima para la implementacion de la tecnologıa PLC en las redes de
distribucion de este modo lo esperado es:
Capıtulo 2 Power Line Communications (PLC). Lo que se espera es que se pueda
comprender y entender como funcionan cada una de las tecnologıas, cual serıa la mas
apropiada para la seleccion y su implementacion en una red de distribucion.
Capıtulo 3 Caracterizacion de la red electrica. Se pretende disenar un modelo de red
electrica de distribucion basada en el estandar mencionado en el documento, ademas
de la implementacion de la tecnologıa seleccionada de PLC.
Capıtulo 4 Analisis de pruebas a la red electrica. Se espera identificar que tecnologıa
es la mejor para la implementacion de redes de comunicacion, en las redes inteligentes
de distribucion.
Capıtulo 5 Modelo economico. Se pretende hacer una evaluacion del costo que tendrıa
4 1 Introduccion
una vivienda con la implementacion de la tecnologıa PLC y el ahorro que le traerıa.
Capıtulo 6 Conclusiones. Se espera determinar que tan funcional es la tecnologıa esco-
gida y las ventajas que traera sobre las otras.
1.7. Estructura del documento
Capıtulo 2 Power Line Communications (PLC). En esta seccion lo que se revisara
es un estado del arte de la tecnologıa PLC en la cual se revisaran sus antecedentes,
proyectos realizados, que tipos de tecnologıa se encuentran en el mercado actualmente
y la comparacion entre cada tecnologıa disponible.
Capıtulo 3 Caracterizacion de la red electrica. Se pretende ver como esta constituida
una red de distribucion, como esta construida para entender mejor como funcionaria
la tecnologıa escogida, tambien se hace un estudio de las normativas vigentes para el
uso de la tecnologıa PLC en este tipo de instalaciones.
Capıtulo 4 Analisis de pruebas a la red electrica. Se compararan tres tipos de tecnologıa
que son un modem, un repetidor de senal y un dispositivo PLC. A cada equipo se le
revisaran sus caracterısticas para determinar el funcionamiento de cada uno y a partir
de estos detalles se realizan tablas y graficas comparativas con el fin de observar como
funciona cada una.
Capıtulo 5 modelo economico. Se tomara una vivienda de dos pisos a la cual se le
realiza el diagrama unifilar y los costos que esta traera para la implantacion de un
sistema con las nuevas tecnologıas de redes inteligentes.
Finalmente se presentan las conclusiones, contribuciones y recomendaciones. Los anexos
complementan el desarrollo del documento.
2. Power Line Communications (PLC)
Actualmente las empresas prestadoras del servicio de energıa electrica han decidido dar
una gran importancia a mejorar la eficiencia energetica reduciendo las perdidas presentadas
en los sistemas de generacion, transmision, distribucion y comercializacion [Galindo et al., 2019].
A causa de los problemas que se han presentado en el sistema de potencia, se han desa-
rrollado alternativas para la solucion de dichos inconvenientes mediante la implementacion
de la tecnologıa PLC con la cual se pretende tener una mayor facilidad en la toma de deci-
siones y en el control oportuno de actividades; para lograr ası la supervision permanente de
la condicion en la que se encuentra cada usuario, alertando sobre variaciones en el sistema
de medida, desviaciones del patron de consumo, ademas de detectar fallas en el suministro,
etc. [Misurec et al., 2017].
En los sistemas de potencia existe un interes en el desarrollo de los sistemas de comu-
nicacion entre los agentes del mercado, ası como la necesidad de medir y transmitir da-
tos. Por lo tanto, es oportuno y apropiado profundizar en la historia temprana del campo
[Galli et al., 2011].
La comunicacion a traves de las lıneas de alta tension (PLC) es una idea antigua que se
remonta a principios de la decada de 1900, cuando las primeras patentes fueron presentadas
en esta area. Desde entonces, las empresas electricas de todo el mundo han utilizado esta
tecnologıa para mediciones remotas y control de carga. El incentivo para utilizar PLC es que
la red electrica proporciona una infraestructura que es mucho mas extensa y dominante que
cualquier otra alternativa con cable/ inalambrica, por lo que casi todos los dispositivos con
conexion a la red electrica pueden ser servicios de valor agregado [Schwartz, 2007].
Las tecnologıas Smart Grid (SG) estan atrayendo una atencion creciente debido a su
capacidad inherente para realizar un sistema de gestion de energıa sostenible mediante el
uso de redes inteligentes para futuros prospectos. Las infraestructuras de SG requieren una
tecnica/plataforma de comunicacion bidireccional e interactiva entre la red electrica y los
consumidores para mejorar la eficiencia energetica, seguridad y fiabilidad de los sistemas de
generacion, transmision y distribucion [Gotz et al., 2004]. Para este proposito, las comuni-
caciones mediante las lınea de potencia electrica (PLC) han demostrado ser una alternativa
factible, que ofrece promesas favorables para comunicaciones de extremo a extremo, desde
el nivel de electrodomesticos, aplicaciones de monitorizacion/control hasta gestion basada
en generacion distribuida (DG) en aplicaciones de control con una red existente ’gratuita’
6 2 Power Line Communications (PLC)
[Misurec et al., 2017][Tlich et al., 2008]. Se preve que el mercado mundial de PLC superara
los 7.0 mil millones en el 2020 por sus aplicaciones en la infraestructura de medicion avanza-
da (AMI)1, sistemas remotos de telemetrıa, equipos de acceso a internet de banda ancha de
alta velocidad, la automatizacion de vehıculos, comunicaciones de un lado al otro, hogares
inteligentes, carga de vehıculos electricos, ası como el micro inversor para fuentes alternativas
de energıa, iluminacion y temperatura monitor/control [Peng et al., 1997].
2.1. Antecendentes
Algunos de los principales desarrollos relacionados con las tecnologıas de redes inteligentes
se situan en Australia, Canada, Europa, Brasil, Estados Unidos, China, Japon y Corea del
Sur [2030, 2016a].
2.1.1. Inicios en la comunicacion por PLC
En 1838, Edward Davy propuso la medicion remota de las fuentes de alimentacion con
el proposito de verificar los niveles de tension de las baterıas en sitios donde no hubiera
operadores en el sistema de telegrafo de Londres y Liverpool.
En 1897, Joseph Routin y C.E.L. Brown patentaron en Gran Bretana su medidor de
electricidad el cual enviaba las senales a traves de las lıneas de potencia.
Chester Thoradson de Chicago patento su sistema para la lectura remota de medidores
de electricidad en 1905. Este sistema no fue muy utilizado dado sus pocos beneficios.
La Carrier Frecuency Transmision (CTS) de voz sobre redes de transmision de alta
tension comenzo en 1920. La amplia red ofrecio un canal de comunicacion bidireccional
por ejemplo entre estaciones de transformacion y plantas de energıa, Debido a las
caracterısticas de transmision favorables, los niveles de ruido bajos y frecuencias de la
portadora relativamente altas (15 kHz - 500 kHz), la distancia maxima entre transmisor
y receptor era maximo 900 km con una potencia de 10W [Majumder et al., 2004].
En 1950 se empezo con una frecuencia de 10Hz y 10kW de potencia, con comunicacion
en un solo sentido, aplicandose para el control de lıneas electricas y para el control
remoto de reles.
A mediados de 1980 se inicio la investigacion sobre el uso de la red electrica para
soportar la transmision de datos, en bandas de entre 5 – 500kHz, siempre en una sola
1La infraestructura de medicion avanzada (AMI) es un sistema integrado de medidores inteligentes, redes
de comunicaciones y sistemas de administracion de datos que permite la comunicacion bidireccional entre
los servicios publicos y los clientes.
2.1 Antecendentes 7
direccion. Mas adelante, las empresas electricas empezaron a utilizar sus propias redes
para la transmision de datos de modo interno.
En 1997 se realizaron las primeras pruebas para la transmision bidireccional de senales
de datos a traves de la red electrica y el inicio de la investigacion de Ascom (Suiza) y
Norweb (Reino Unido).
En 2000 se llevaron a cabo las primeras pruebas en Francia por EDF R&D y Ascom
[Serna, 2011].
2.1.2. Proyectos en Smart Grid
Estados Unidos actualmente ha realizado diversos proyectos con el fin de obtener mayor
variedad en fuentes de generacion, el cual incluye generacion distribuida, al mismo tiempo que
se aplique el uso de almacenamiento de la energıa y flexibilidad en el uso de la red electrica
entre los consumidores/ proveedor [2030, 2016a]. Los proyectos son Pacific Northwest Smart
Grid Demonstration Project [Huang et al., 2010], Texas (Smart Texas) y Huston (Houston’s
Smart Grid) [Bartel, 2012].
En Europa empresas que conforman la Iniciativa Europea de Redes Electricas (EEGI)
como lo son Twenties, Umbrella, iTesla, EcoGrid EU y demas, trabajan en conjunto para
mejorar la eficiencia energetica, reduccion de emisiones, integracion de energıas renovables y
la implementacion de medidores inteligentes [Global Industry Analysts, 2018].
Smart Grid, Smart City fue un proyecto financiado por el gobierno australiano por 100
millones USD, dirigido por AusGrid. El objetivo de este proyecto era eliminar barreras e
incentivar la inversion en RI. Como perciben y responden los consumidores residenciales a
las oportunidades que presentan las tecnologıas RI. A pesar del esfuerzo de Australia para
incentivar el uso de redes inteligentes, estas se encuentran aun en un estado muy temprano
[Giordano et al., 2011].
En Colombia empresas como CODENSA, EPM, Electricaribe, EPSA y EMCALI, han
tenido desde hace algunos anos iniciativas en implementacion de algun tipo de inteligencia
en sus procesos y no en un marco de trabajo sectorial sino aisladas del resto de las empresas
del sector [de Antonio et al., ].
EMCALI invirtio en la implementacion de la tecnologıa PLC para la medicion y control de
consumos de energıa, mediante la tecnologıa denominada TWACS. Actualmente, EMCALI
tiene instalada la infraestructura en todo el sistema de distribucion de EMCALI, con lo que
tiene garantizada la cobertura para el 99 % de los 600.000 usuarios del sistema.
El proyecto ”Smart Metering”de Codensa, tiene como objetivo emplear y evaluar los
medidores inteligentes, ası como mostrarles a los clientes y al regulador los beneficios de la
Infraestructura de Medicion Avanzada (AMI) en cuanto a la eficiencia energetica, la calidad
8 2 Power Line Communications (PLC)
del suministro de energıa electrica, el control de perdidas, la gestion remota de los medidores
(lectura, suspension, reconexion, balances de energıa y reporte de eventos) y la capacidad
de intercambio de informacion tecnica [2030, 2016b].
2.2. Clasificacion de la Tecnologıa PLC
Actualmente las tecnologıas PLC brindan una manera comoda y fiable de medicion y
transmision de datos, basadas con tecnicas innovadoras, normatividad necesaria tanto para el
sistema de potencia como para implementacion de estas tecnologıas; estas pueden clasificarse
segun su banda de frecuencia (0.3kHz- 250MHz) y su rango de velocidades de transmision
de datos (100bps- 1.8Gbps), como se observa en el cuadro 2-1. Las tecnologıas Broad Band
son dedicadas generalmente a las aplicaciones de acceso a internet tambien conocidas como
banda ancha sobre lıneas electricas, las tecnologıas Narrow Band son tıpicamente usadas
para enviar informacion en redes de baja potencia.
2.2.1. Ultra Narrow Band (UNB)
Las tecnologıas Ultra Narrow Band son aquellas que operan a un rango de velocidad
de transmision de datos muy baja (aproximadamente 100bps).Estas tecnologıas permiten
operar en dos rangos de frecuencia: Ultra baja (0.3- 3KHz) o en super baja (30- 300Hz).
Estas tambien cuentan con un rango operativo bastante amplio, el cual puede alcanzar los
150 km o incluso mas.[Galli et al., 2011].
Aunque si es cierto que la velocidad de los datos es bastante baja, los sistemas a los cuales
se aplica esta tecnologıa resultan ser bastante eficientes debido a las formas de paralelizacion
que resultan ser capaces de soportar escalabilidad. La UNB es una tecnologıa madura que
ha estado en el campo durante varios anos y han sido implementadas en diversos sistemas
de potencia, lo cual es una gran ventaja a favor.
2.2.2. Narrowband (NB)
Estas tecnologıas operan dentro de un rango de frecuencia medio de hasta 500 kHz y
ofrece un rango de velocidad de transmision que va desde 1 kbps hasta los 100 kbps. El
comite Europeo de Normalizacion Electrotecnica (CENELEC) ha aprobado las frecuencias
iguales y menores a 148.5 kHz para ser implementadas en sistemas con aplicaciones en alta
tension, cubriendo de media tension a baja tension [Lee et al., 2004]. La NB ha mostrado
ser una solucion atractiva paras las companıas de electricidad ya que les permite controlar
la entrega de potencia, comunicaciones, aplicaciones para la deteccion de fallas y ası tener
facilidad en la toma de decisiones ante cualquier anormalidad. Esta tecnologıa tambien se
2.2 Clasificacion de la Tecnologıa PLC 9
basa en aplicaciones de la gestion de la energıa eficiente a traves de lıneas electricas y de
internet, la cual proporciona alta fiabilidad de la transmision de datos dentro de su operacion
(hasta 500 kbps). Otras de sus aplicaciones son basadas en crear soluciones para el ahorro
de energıa en las actividades principales de la distribucion de energıa a gran escala, como
los la lectura del medidor y el control remoto del sistema de distribucion [Peng et al., 1997].
En las ultimas decadas, las empresas de servicios publicos han implementado varias so-
luciones AMR2 / AMI que utilizan PLC, conexiones inalambricas y lıneas telefonicas. En lo
que respecta a PLC, las primeras implementaciones involucraron tecnologıas UNB-PLC como
Turtle System3 [Nordell, 2008] y TWACS4 [Mak and Reed, 1982], [Mak and Moore, 1984].
Ambos sistemas usan perturbaciones de la forma de onda de voltaje para la comunicacion de
salida (subestacion a metro) y de la forma de onda actual para la comunicacion de entrada
(metro a subestacion)[Perlman et al., 2016].
2.2.3. Broadband (BB)
Tecnologıas que operan en las bandas de HF / VHF (1.8-250 MHz) y que tienen una tasa
PHY que varıa de varios megabits por segundo a varios cientos de megabits por segundo.
BB-PLC se puede dividir de la siguiente manera: [Fung et al., 2000]
Si HomePlug Green Phy se usa en cables radiantes (todos los cables, excepto los coaxia-
les), el rango de frecuencia esta limitado a 2 MHz hasta 28 MHz. El esquema de mo-
dulacion se fija a QPSK, tambien conocido como 4-QAM. La velocidad de datos, que
se puede lograr con este metodo, es de 9,8 Mbps en la lınea, lo que da como resultado
una velocidad de datos del usuario de 5,6 Mbps UDP.
Si HomePlug AV se utiliza en cables radiantes (todos los cables, excepto los coaxiales),
el rango de frecuencia se limita a 2 MHz hasta 28 MHz. El esquema de modulacion se
adapta dinamicamente a las condiciones de la lınea y varıa desde QPSK hasta 1.024
QAM. Con eso, la velocidad de datos en la lınea sube a 200 Mbps, lo que da como
resultado una velocidad de datos del usuario de aproximadamente 95 Mbps UDP.
Si HomePlug AV2 / IEEE 1901 se aplica en dos cables radiantes, se usa el rango
2AMR es una tecnologıa mas antigua que solo recolecta el consumo de energıa electrica y transfiere esa
informacion desde el medidor electrico en el hogar hasta la utilidad (comunicacion de una vıa).3Turtle Systems, se basa en la comunicacion de baja frecuencia, por ejemplo 5-10 Hz, a traves de la lınea
de energıa y tiene un alcance de 100 km y utilizan un ancho de banda reducido. Debido a que funciona a
baja frecuencia las senales pueden pasar a traves de diferentes niveles de transformacion y de esta forma
disminuyen el numero de emisores4TWACS es un sistema de comunicacion de utilidad de red fija que utiliza tecnologıa patentada para
comunicarse a traves de lıneas de energıa electrica, que proporciona bajo costo, comunicacion confiable
bidireccional entre el centro de control y los consumidores de electricidad, agua y gas.
10 2 Power Line Communications (PLC)
de frecuencia desde 2 MHz hasta 68.5 MHz. El esquema de modulacion se adapta
dinamicamente a las condiciones de la lınea y varıa desde QPSK hasta 4.096 QAM.
Con eso, la velocidad de datos en la lınea sube a 500 Mbps, lo que da como resultado
una velocidad de datos del usuario de aproximadamente 250 Mbps UDP.
HomePlug AV2 / IEEE 1901 aplicado en tres cables utiliza la misma banda de frecuen-
cia como en dos cables, pero desviado de los dos primeros transmisores y 2 receptores
integrados en el chip y en uso. El esquema de modulacion se adapta dinamicamente
a las condiciones de la lınea y varıa desde QPSK hasta 4.096 QAM. Con la doble
transmision / recepcion en tres hilos, la velocidad de datos sube a 1.200 Mbps, lo que
da como resultado una velocidad de datos del usuario de aproximadamente 500 Mbps
UDP.
2.2.4. Quasiband (QB)
China en los ultimos anos ha desarrollado la comunicacion de banda ancha de lınea de po-
tencia cuasi-estacionario (QB-PLC), que es una integracion de NB-PLC y BB-PLC,esta tec-
nologıa aporta ventajas en banda de frecuencia (1 witin - 10 MHz) y suministra datos de alta
velocidad de hasta 2 Mbps, para largas distancias AMI redes / sistemas [Peng et al., 1997].
2.3. Comparacion entre Tecnologıas
Se tiene cuatro tipos de tecnologıas que son Ultra Narrow Band (UNB), Narrow Band
(NB), Quasi Band (QB) y Broad Band (BB). Debido a que cada una trabaja a diferentes
rangos de frecuencia y velocidades se realizara una comparacion para poder determinar cual
tecnologıa es la mas eficiente.
Se tiene que las tecnologıas de banda estrecha Ultra Narrow Band (UNB) y Narrow
Band (NB), parte de sus ventajas es que su consumo de energıa es mınimo, poseen un
excelente balance de ruido y una alta fiabilidad en la trasmision de datos. Entre sus
desventajas se encuentran que son de comunicacion lenta y su costo es muy elevado.
Esto tambien ha llevado a la busqueda de otras alternativas para este tipo de tecnologıa.
Las tecnologıas de banda ancha Quasi Band (QB) y Broad Band (BB), poseen ventajas
como lo son su tipo de comunicacion, el cual es mas rapido en comparacion a las de
banda estrecha y sus costos son medios. Entre sus desventajas se encuentra que no
poseen un rechazo contra el ruido y la fiabilidad depende de la calidad de la lınea.
Parte de las ventajas de las cuatro tecnologıas es que pueden disenarse para distancias
muy largas y permiten una comunicacion de datos bidireccional que ha hecho que se
empiece a evaluar que tecnologıa es optima para una Smart Grid.
2.3 Comparacion entre Tecnologıas 11
Narrow Band (NB), tiene una ventaja bastante amplia con respecto a los otras tres tec-
nologıas y es que tiene la capacidad de actualizarse a cualquiera de las tecnologıas. Esto
la hace mucho mas flexible al momento de ser utilizada para generar comunicaciones
en Smart Grid.
En el cuadro 2-1 se puede observar los rangos de frecuencia y diferentes velocidad
de los cuatro tipos de tecnologıa con los cuales se puedo ver mas claro las ventajas y
desventajas de cada una estas.
Cuadro 2-1.: Comparacion entre tecnologıas de PLC
CaracterısticasUltraNarrow Band
(UNB)
NarrowBand
(NB)
QuasiBand
(QB)
BroadBand
(BB)
Velocidad de
transmision
Bajo
(100-120 bps)
Bajo
(1-100 kbps)
Alto
(Hasta 2 Mbps)
Muy alto
(3.8Mbps-1.8Gbps)
Tipo de Banda Banda estrecha Banda estrecha Banda ancha Banda ancha
Velocidad de comunicacion Muy lenta Lenta Rapida Muy rapida
Frecuencias de
transmision
Ultra bajas
(30-300 Hz)
Super bajas
(0.3-3 kHz)
Medias
(Hasta 500 kHz)
Altas
(1-10 MHz)
Muy altas
(1.8-86 MHz)
Balance de ruido ExcelenteCancela ruido de banda
ancha no deseadoNulo Nulo
Consumo de energıa Bajo Bajo Alto Alto
Distancias de trabajo Largas Largas Largas Largas
Tipo de comunicacion Bidireccional Bidireccional Bidireccional Bidireccional
Confiabilidad Muy alta AltaDepende de la
calidad de la lınea
Depende de la
calidad de la lınea
Costo Elevado Elevado Medio Medio
Segun lo dicho anteriormente, las tecnologıas que mas ventajas ofrecen segun su costo y
beneficio es la Narrow Band y la Broad Band. Estas tecnologıas ofrecen distintas aplicaciones
dependiendo del sector a trabajar[Sharma and Saini, 2017].
Las redes de alta tension (110 kV-380 kV) permiten la deteccion del rompimiento de un
aislador, corto circuito, ruptura en el conductor, apertura y cierre de un interruptor. Esto
se da a un monitoreo constante en tiempo real, lo que permite ser un complemento para los
sistemas SCADA5 y tener una estacion remota de vigilancia.
Las redes de media tension (10 kV-30 kV) permiten la deteccion de fallas, monitoreo,
5Un sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) es el conjunto de software y hardware
que sirven para poder comunicar, controlar y supervisar diversos dispositivos de campo ası como controlar
de forma remota todo el proceso[Boyer, 2009].
12 2 Power Line Communications (PLC)
prevenciones de aislamiento, conexion de subestaciones para el estado de los equipos y el
estado del flujo de potencia. Esta tambien permite adaptarse a la red basica para la im-
plementacion de AMI y resulta ser un soporte para la siguiente generacion de sistemas de
sistemas distribucion.
Para las redes de baja tension (110 V-400 V) sus aplicaciones son un poco mas limitadas
ya que se basan principalmente en la medicion inteligente, la comunicacion y conexion de
vehıculos electricos en la red, y la administracion del sistema de energıa en un hogar o
edificio.
2.4. Modulos PLC
En la actualidad las tecnologıas mas utilizadas son la NB y la BB, por lo que los modulos
estan enfocados en ellas. En el mercado se consiguen distintos modulos segun su ancho de
banda y el tipo de modulacion que este utiliza. En el cuadro 2-2 se clasifican los modulos
mas usados en la actualidad para distintas aplicaciones de comunicacion de datos a traves
de las lıneas electricas ya sean de transmision, distribucion o residenciales.
Cuadro 2-2.: Modulos PLC
NarrowBand BroadBand
X-10 [Cuevas et al., 2002][Pfleging et al., 2006] HomePlug Green PYH [Berger et al., 2013]
KONNEX [Moaveninejad et al., 2017] HomePlug AV PYH [Alliance, 2007]
ISO/IEC 14908-3 [Galli and Lys, 2015] HD PLC [Ferreira et al., 2011]
G3 PLC [Fan et al., 2013] IEEE P1901 [Gungor et al., 2011]
PRIME [Lopez et al., 2015] G.hn [Oksman and Galli, 2009]
IEEE P1902 [LeClare et al., ] HomePlug AV2 [Yonge et al., 2013]
ITU G.hemn [Rahman et al., 2011]
Con lo dicho anteriormente, las tecnologıas que mas ventajas ofrecen son la NarrowBand
y la BroadBand como lo muestra el analisis en el cuadro 2-1, por lo que es oportuno la
comparacion de los mejores modulos de esta. En el cuadro 2-3 se realiza una comparacion de
los modulos PRIME, G3 y TP-link Home Plug los cuales son los mas utilizados actualmente,
que se calificaran en base de alto (color verde), medio (color naranja) y bajo (color rojo),
donde se destacan las caracterısticas mas relevantes como lo son la velocidad, la frecuencia,
solidez, confiabilidad y demas aspectos importantes.
Como se observa en el cuadro 2-3 los tres modulos se encuentran bastante bien calificados,
2.4 Modulos PLC 13
Cuadro 2-3.: Comparacion de desempeno de modulos
PRIME PLC G3 PLC TP-link Home Plug
Rango de velocidad 130 Kbps 5.6-46 Kbps 600 Mbps
Maxima tasa de datos 128.6 Kbps 33.4 Kbps 3.8 Mbps-1.8 Gbps
Rango de frecuencia 3-95 KHz 3-490 KHz 1.8-86 MHz
Solidez de ruido Medio Alto Medio
Confiablilidad Media Alta Alta
Correccion de error Medio Alto Alto
Adaptabilidad Alta Alta Alto
Rendimiento Alto Alto Alto
Modulacion de
codificacion
DBPSK, DQPSK, D8PSK
En frecuencia
DBPSK, DQPSK
En tiempoOFDM
Costo (USD) 11.52 16.79 57.85
Color verde desempeno aceptable, color amarillo desempeno medio y color rojo desempeno bajo
pero hay uno que resalta sobre los demas. En comparacion con el modulo PRIME y G3
que son tecnologıas NarrowBand , el TP-link Home Plug que es tecnologıa BroadBand es el
mejor calificado debido a sus grandes beneficios en cuanto a rango de velocidad, confiabilidad,
correccion de error, adaptabilidad y rendimiento. Lo unico desfavorable en comparacion a los
otros dos es su precio en el mercado y que tiene un desempeno en su solidez de ruido media.
Con respecto a los otros dos es muy favorable ya que es una tecnologıa nueva y muestra
mejoras en su rango de frecuencia y trasmision de datos que si se observa estan muy por
encima de los otros dos equipos [Sadowski, 2015][Hoch, 2011].
En este sentido el TP-link home plug es una tecnologıa viable para la ejecucion de los
nuevos sistemas de redes inteligentes ya que permiten trabajar a frecuencias muy altas y
grandes distancias, esto permite tener un mayor control de lo que esta pasando en el sistema
electrico. Aunque este dispositivo es un diseno que se ha probado residencialmente, ha tenido
una alta tasa de aceptacion debido a que su eficiencia es alta en la trasmision de informacion
ocasionando perdidas mınimas en el sistema.
Tambien cabe resaltar que el TP-link home plug es una tecnologıa nueva y que esta siendo
muy utilizada en estos tiempos debido a que las otras tecnologıas que eran las mas utilizadas
ya llevan un buen tiempo en el mercado y con los nuevos avances tecnologicos estan quedando
un poco rezagadas para las necesidades que estan surgiendo hoy en dıa en los sistemas de
potencia.
La tecnologıa Broad Band fue escogida debido a que su aplicacion ha sido llevada mas a
los sistemas de distribucion, dado a la aplicacion a la que esta enfocado el proyecto. Esta
tecnologıa resulta mas viable por su alto manejo de frecuencia y velocidad.
3. Caracterizacion de la red electrica
3.1. Requisitos de una Smart Grid
Smart Grid es un termino nebuloso abarcando diversas funcionalidades orientadas a la
modernizacion de la red electrica. En esencia, una Smart Grid utiliza sistemas digitales de
comunicaciones y control para monitorear y controlar los flujos de energıa, con el objetivo de
hacer que la red electrica sea mas resistente, eficiente y rentable [Singhal and Saxena, 2012].
Uno de los grandes objetivos de las redes inteligentes es la adaptabilidad de cambios im-
previsibles en la demanda [Jessen, 2015]. Estas tecnologıas estan basadas en requisitos que
son:
3.1.1. Arquitectura
La arquitectura de una red inteligente es la principal prioridad. Esta debe ser una red
unica y flexible con el fin poder incorporar multiples tecnologıas que logren soportar multi-
ples aplicaciones. Las ventajas de una buena arquitectura es un menor costo de conexion,
integracion mas facil y rapida, y la capacidad de evolucionar rapidamente.
3.1.2. Eficiencia
Reducir el consumo es la forma mas facil de impactar en los costos de energıa. Al consi-
derar los problemas, un primer paso es crear transparencia en todo el sistema con medicion
avanzada para ahorrar: ”lo que se mide se gestiona”. Implementacion de otras tecnologıas, co-
mo iluminacion eficiente de la energıa, unidades de frecuencia variable (VFD) en los motores
y las actualizaciones de la enfriadora / caldera, mejoraran aun mas la eficiencia energetica.
Por lo tanto, las formas clave para mejorar la eficiencia son las mencionadas continuacion.
Disminuir el consumo de combustibles fosiles.
La generacion en el lugar minimiza las perdidas de transmision y distribucion.
Tanto la electricidad como la generacion de calor pueden ser utilizadas.
3.1 Requisitos de una Smart Grid 15
Figura 3-1.: Arquitectura de red inteligente [Sevilla and Fernandez, 2013].
3.1.3. Confiabilidad
Los consumidores siempre desean un suministro de energıa mas confiable y consistente a
bajo precio. La utilizacion de las instalaciones de almacenamiento de energıa y generacion
en el sitio en un sistema de micro red reduce el riesgo de una falla de energıa desastrosa y
puede reducir los costos de energıa.
3.1.4. Ahorro economico
La reduccion de picos/cambios de carga y la gestion del suministro con respuesta a la
demanda permiten la distincion frente a la oscilacion de los costos de energıa y la ambiguedad
de las tarifas. La micro red reduce el costo de generacion de energıa al utilizar la generacion
en el sitio y sistemas efectivos de administracion de energıa. Ademas de eso, es posible evitar
la ambiguedad arancelaria, si se adopta la red inteligente.
3.1.5. Sostenibilidad
Ya se han realizado una cantidad apreciable de inversiones en generacion de energıa re-
novable y se han comprometido con objetivos a largo plazo, independientemente del tiempo
esperado para recuperar la inversion. Al integrar recursos de combustible mas limpios, se
puede mitigar la emision de CO2.
16 3 Caracterizacion de la red electrica
3.1.6. Seguridad energetica
El suministro de energıa es vulnerable a los actos de terrorismo, desastres naturales y otros
riesgos. La micro red utiliza la estrategia de generacion en sitio en un area de suministro mas
pequena que garantiza la seguridad energetica de los consumidores.Esto permite al sistema
electrico evidenciar caracterısticas como:
Reducir las perdidas de energıa
Disminuir costos de operacion
Disminuir costos de desarrollo de la red
Mejorar la calidad del servicio
Mejora de la relacion usuario y mercado electrico
3.1.7. Requerimientos tecnicos de Smart Grid
Para la implementacion de una red inteligente se deben tener presente tres articulaciones
que son, las operaciones inteligentes, mediciones inteligentes y redes inteligentes, estos tres
aspectos son los que se deben tener en cuenta a la hora de crear todo un sistema inteligente,
agregando que en la parte economica que es una de las razones por que estos sistemas no se
han implementado, se debe analizar aspectos como lo son la madurez de la tecnologıa, los
costos de inversion, la reduccion de gases efecto invernadero, la normativa de regulacion y el
acceso a las fuentes de financiacion, ya que un sistema como estos requiere una gran inversion
por ser una tecnologıa que esta siendo impulsada por un auge de cambio en la implementacion
de los sistemas de distribucion electrica existentes en la actualidad [Jessen, 2015].
Tambien se requiere una coordinacion para integrar fuentes de generacion alterna como lo
son las celdas fotovoltaicas en la red. El control de esta red requiere recursos de comunicacion
significativos; es decir, la asignacion de un ancho de banda [Bayindir et al., 2016].
La gran mayorıa de las aplicaciones de PLC en las redes de distribucion se encuentran en
las areas de AMR/AMI, vehıculos conectados en la red y la administracion de la energıa en
el hogar [Galli et al., 2011].
3.2. Estructura de la red de distribucion AC
La red transporta electricidad desde el sistema de transmision y la entrega a los usuarios
finales. Tıpicamente, la red incluirıa lıneas de MT (menores de 50 kV), subestaciones electri-
cas y transformadores montados en poste, cableado de distribucion LV (menores de 1 kV) y
en ocasiones medidores de electricidad.En consecuencia:
3.2 Estructura de la red de distribucion AC 17
En las lıneas de baja y media tension el diseno fısico a menudo estara restringido por
la zona en la que se desea instalar.
La topologıa puede variar segun las restricciones del presupuesto, los requisitos de
fiabilidad del sistema y las caracterısticas de carga y generacion.
En las redes de distribucion es usual encontrar tres tipos de topologıas:
3.2.1. Anillo
Generalmente se encuentra una red interconectada o en anillo en areas mas urbanas y
tendra multiples conexiones a otros puntos de suministro. Estos puntos de conexion nor-
malmente estan abiertos, pero permiten diversas configuraciones por parte del sistema de
potencia cerrando y abriendo interruptores. La operacion de estos interruptores puede reali-
zarse por control remoto desde un centro de control o por un instalador de lıneas. El beneficio
del modelo interconectado es que, en caso de falla o mantenimiento requerido, se puede ais-
lar un area pequena de la red y mantener el resto en el suministro. La mayorıa de las areas
brindan servicio industrial trifasico [Bayindir et al., 2016].
Figura 3-2.: Red electrica tipo Anillo [Bayindir et al., 2016].
18 3 Caracterizacion de la red electrica
3.2.2. Radial
Una red radial o interconectada es la topologıa mas barata y simple para una lınea de
distribucion, y la que se encuentra en casi todos los sistemas. Esta red tiene una forma de
arbol donde la energıa de una gran fuente se irradia hacia lıneas de distribucion progresi-
vamente mas bajas hasta que se llega a las casas y negocios de destino. Es tıpico de largas
lıneas rurales con areas de carga aisladas. Lamentablemente, esta topologıa es la peor en
terminos de retraso de comunicacion maximo porque la cantidad de saltos entre sus nodos
tiende a crecer en el orden del tamano de la red [Jessen, 2015].
Figura 3-3.: Red electrica tipo Radial [Mata et al., 2013].
3.2.3. Interconectado
Este tipo de conexion presenta multiples enlaces entre los nodos, de modo que no existan
varios canales de comunicacion. Se divide en dos formas de conexion la primera es interco-
nectadas, que es cuando todos los nodos estan conectados en forma directa y la otra forma
es la parcial, en que los nodos pueden interconectarse mediante un punto o otro nodo en la
red [Jessen, 2015].
3.3 Estructura de la red de distribucion DC 19
Figura 3-4.: Red electrica tipo Interconectada [Jessen, 2015].
3.3. Estructura de la red de distribucion DC
En comparacion con la red de distribucion AC, la red de distribucion DC tiene grandes
ventajas como una mayor eficiencia de la transmision, perdidas en las lıneas mas bajas,
mejora la calidad de la energıa [Shuai et al., 2013]. En la actualidad, la investigacion interna
y externa de la red de distribucion de energıa DC se encuentra todavıa en la etapa inicial, y
la estructura de este tipo de red aun no se ha formado, con muchos desafıos a resolver en la
implementacion de redes DC [Starke et al., 2008].
Una estrategia de control en la red de distribucion DC se puede dividir en dos etapas,
la primera etapa es la de control superior o control del sistema, en esta etapa se supervi-
sa el flujo de potencia entre la red de distribucion de DC y la red de distribucion de AC.
La segunda etapa es la de control inferior o unidad de control, principalmente supervisa la
generacion de energıa, el almacenamiento de energıa y el control de carga [Shuai et al., 2013].
3.3.1. Topologıa de una red de distribucion DC
Las redes de distribucion DC son bastante similares a las redes de distribucion en AC. La
estructura en cadena es simple y la confiabilidad de la fuente de alimentacion es relativamente
20 3 Caracterizacion de la red electrica
baja, aunque la falla es relativamente facil de identificar y de proteger. Las estructuras de
dos terminales y la estructura de anillo en los sistemas de redes de distribucion DC tienen
una alta confiabilidad de la fuente de alimentacion, aunque la identificacion de fallas y el
control de las protecciones es compleja [Du et al., 2017].
3.4. Topologıa del sistema PLC
La topologıa del sistema de PLC es la topologıa de la red electrica, la cual sera usada
como medio de transmision de datos, aunque dependera de factores como: La ubicacion, ya
que el campo que podrıa abarcar el sistema PLC depende del tipo de sector ya sea comercial,
residencial o industrial. El numero de usuarios conectados a la red. La distancia entre usuario
y transformador, que depende de la clase de red o si es zona urbana o rural [Galli et al., 2011].
3.4.1. Topologıa fısica de la red PLC
De la misma manera que la red electrica se considera que es de tipo arbol, la red PLC se
estructura de la misma forma, independientemente de la ubicacion de los equipos PLC como
se observa en la figura 3-5.
Figura 3-5.: Topologıa tipo arbol de la red PLC [Fan et al., 2013].
3.4.2. Topologıa logica de la red PLC
Se refiere a la informacion que viaja a traves de la red electrica, en donde se consideran dos
tipos de transmisiones, la informacion que viaja de la estacion a los usuarios y la informacion
3.5 Modelos de comunicacion 21
que viaja de los usuarios a la estacion. Estos tipos de transmision son considerados como tipo
bus logico; es decir, conectando las estaciones de red con una estacion maestra, la cual provee
la comunicacion a toda la red de distribucion electrica. Cada nodo supervisa la actividad de
la lınea.”[Naranjo Coello and Fuentes Cabezas, 2014].
3.5. Modelos de comunicacion
Ademas de conocer los requerimientos y requisitos de los sistemas de comunicacion, se
tiene que conocer los modelos en los sistemas de comunicacion los cuales son:
3.5.1. Fuente/Destino
Un nodo emite un mensaje, de modo que debe repetir ese mensaje para cada nodo si es que
desea que el mensaje llegue a varios nodos el mensaje enviado contiene una cabecera donde
figura el nodo fuente y el nodo destino, de modo que el mensaje no llega simultaneamente a
todos los nodos, utilizando la red de comunicacion durante un tiempo prolongado. Partiendo
de que dependiendo de la cantidad de nodos la transmision va a ser variable. Este modelo
es empleado por Ethernet, Profibus, Interbus-S, Seriplex Y modbus [ALMEIDA, 2006].
3.5.2. Productor/Consumidor:
Emplea un sistema por el que todos los nodos reciben la informacion, donde cada nodo
decide si lo acepta o lo rechaza. A diferencia del anterior los mensajes llegan simultaneamente
y no tiene la necesidad de repetir la informacion. Esto genera un ahorro de tiempo de
utilizacion de la red. De manera que el tiempo de transmision resulta ser el mismo sin
importar la cantidad de nodos. Este modelo es empleado para emision de difusion completa
(broadcast) o semidifusion (multicast) [Lee et al., 2004].
3.6. Requerimientos de Seguridad y Calidad de Servicio
en las redes PLC
En todo sistema, por ser un medio de trasmision o en este caso de comunicacion, se van
a presentar problemas de seguridad de datos a traves de las redes electricas. PLC parte de
la base que multiples viviendas compartiran un mismo centro de transformacion y la misma
lınea electrica. La informacion que pertenezca a un usuario va a circular por la vivienda
de otro, no obstante la tecnologıa PLC ha sido pensada de tal manera que se minimice la
22 3 Caracterizacion de la red electrica
cantidad de informacion que pueda transmitirse por la lınea de otros usuarios. Para poder
interceptar el trafico de datos de una red PLC serıa necesario haber accedido previamente a
la red electrica [Naranjo Coello and Fuentes Cabezas, 2014].
3.6.1. Seguridad en Redes PLC:
El hardware para la implementacion de la tecnologıa PLC incluye mecanismos de encrip-
tacion, de tal manera que cada uno de los usuarios verıa la senal del otro como ruido. Esto se
logra al tener cada usuario una “llave” unica para la decodificacion de las senales y todo lo que
se transmita en su propia sistema sera visible para el mientras que no lo sera para el resto de
los usuarios. La tecnologıa PLC contempla una encriptacion de datos para impedir la inter-
ceptacion del trafico de datos, denominado DES (Data Encryption Standard) es un algoritmo
de cifrado, que cifra informacion para dar seguridad[Naranjo Coello and Fuentes Cabezas, 2014].
3.6.2. Calidad del Servicio:
Los requisitos para obtener una calidad alta estan relacionados de acuerdo al tipo de datos
como por ejemplo la reproduccion en tiempo real de vıdeos, musica, voz o datos. Para una
excelente calidad del servicio para reproducir datos, los niveles de prioridad pueden ser con-
figurados colocando etiquetas al principio de los tramas de datos, aplicacion debe contar con
el ancho de banda adecuado para asegurar la calidad, garantizando un bajo retardo de datos
en la red de un extremo a otro, no excediendo un nivel especıfico de tiempo y que garantice
un ancho de banda adecuado para el servicio [Naranjo Coello and Fuentes Cabezas, 2014].
3.7. Comparacion y analisis
En la tabla 3-1 se comparan los parametros mas importantes de las redes de distribucion
AC y DC como los son las topologıas, Eficiencia, Perdidas y otros factores que se evidencian.
3.7.1. Incorporacion de recursos energeticos renovables
1 Los recursos de energıa renovable de DC se podrıan incorporar mas facilmente en las
redes DC. Si lo hace, eliminarıa las conversiones, cada una de las cuales ahorra entre el 2,5 %
y el 10 % de la energıa desarrollada [Hammerstrom, 2007].
3.7 Comparacion y analisis 23
Cuadro 3-1.: Distribucion AC vs Distribucion DC
Distribucion AC Distribucion DC
Topologıa
Anillo
Radial
Interconectado
Anillo
Radial
Interconectado
Eficiencia Baja Alta
Perdidas Altas Bajas
Calidad de energıa Media Alta
Incorporacion de energıas
renovablesBaja Alta
Confiabilidad Media Media
Estabilidad de tension Baja Baja
Protecciones Alta Baja
Transformacion de tension Alta Baja
3.7.2. Fiabilidad y suministros ininterrumpidos
El creciente deseo de contar con tecnologıas de informacion confiables requiere fuentes de
alimentacion ininterrumpibles, que puede continuar suministrando energıa a una aplicacion
durante cortes de AC no planificados.
3.7.3. Calidad de energıa
Si bien la electronica de potencia se ve con frecuencia como una causa de la mala calidad
de la energıa, los convertidores de potencia pueden cumplir con la mayorıa de los estandares
de calidad de energıa colocados en un sistema de AC e incluso pueden mejorar la calidad de
la energıa AC. En las primeras etapas de las fuentes de alimentacion de DC, deben realizar
siempre la correccion del factor de potencia. Las buenas practicas de diseno y el filtrado
tambien aseguran una calidad de potencia armonica aceptable.
La oportunidad surge del uso de la conversion electronica de potencia no solo para
evitar la mala calidad de la energıa, sino tambien para mejorar la calidad de la energıa
[Hammerstrom, 2007].
24 3 Caracterizacion de la red electrica
3.7.4. Transformacion de tension
Quizas el mayor beneficio disponible para los sistemas de corriente alterna es la facilidad
con la que se puede elevar el voltaje para transmitir la energıa a grandes distancias y, de ser
necesario, disminuirlo cerca de la carga. La conversion de voltaje de DC esta mejorando, pero
la conversion de voltaje nunca podrıa ser tan simple, y aun no ha llegado al lugar donde los
convertidores de DC pueden competir habitualmente con los transformadores para obtener
una distribucion de alto voltaje. La excepcion es la transmision HVDC, que rectifica e invierte
a alta tension en un solo numero limitado de subestaciones remotas.[Hammerstrom, 2007].
3.7.5. Proteccion
La proteccion del circuito es mas madura para los sistemas de distribucion AC que para los
sistemas de DC, por lo que podrıa ser imposible hacer una comparacion justa. Los esquemas
de proteccion de circuitos de AC se benefician de la posibilidad de control usando los cruces
por cero de la onda, en los cuales los interruptores tienen una mayor probabilidad de extinguir
un arco de corriente de falla [Gregory, 1995]. Concluye que esta limitacion no es tan severa
para la proteccion de circuitos con bajo potencial de DC.
3.7.6. Estabilidad de voltaje
La estabilidad de voltaje es un problema para los sistemas de distribucion de AC y DC,
y se vuelve aun mas difıcil cuando se mezclan AC y DC [Thukaram et al., 2006]. La ventaja
de un sistema de AC es que el voltaje estable se puede controlar independientemente de la
potencia real a traves de la administracion de la potencia reactiva. En un sistema de DC,
las caıdas de voltaje son consecuencias directas del flujo de energıa real sobre la longitud de
un conductor. Dicho esto, existe una interaccion interesante entre los sistemas de corriente
alterna y los equipos de conversion electronica de potencia [Hammerstrom, 2007].
3.8. Normatividad y reglamentacion
3.8.1. Normas y reglamentacion en Colombia
Ley 1715 del 2014. Por medio de la cual se regula la integracion de las energıas reno-
vables no convencionales al Sistema Energetico Nacional.
Resolucion UPME 0281 del 2015. Se define el lımite de potencia de la autogeneracion
a pequena escala [Quiceno, 2014].
3.8 Normatividad y reglamentacion 25
Resolucion CREG 030 del 2018. Por la cual se regulan las actividades de autogeneracion
a pequena escala y de generacion distribuida en el sistema interconectado nacional
[Tapias et al., 2018].
Decreto MME 2143 del 2015. Por el cual se adiciona el Decreto Unico Reglamentario
del Sector Administrativo de Minas y Energıa, 1073 de 2015, en lo relacionado con
la definicion de los lineamientos para la aplicacion de los incentivos establecidos en el
Capıtulo III (incentivos a la inversion en proyectos de fuentes no convencionales de
energıa) de la Ley 1715 de 2014 [Lopez Torres et al., 2019].
RUDI, Resolucion 469 CRT, 2003. Por medio de la cual se modifica la Resolucion CRT
87 de 1997 (Por medio de la cual se regulan en forma integral los servicios de Telefonıa
Publica Basica Conmutada (TPBC) en Colombia) y se expide un regimen unificado de
interconexion, RUDI [de Colombia, 2013].
NTC 4440 (2014). Equipos de medicion de energıa electrica. Intercambio de datos para
la lectura de medidores, tarifa y control de carga. Intercambio de datos locales directos
[Mesa Martınez et al., ].
NTC 5648 (2008). Medicion de energıa electrica. Sistemas de pago. Requisitos parti-
culares. Medidores de pago estaticos para energıa activa (clase 1 y 2)
[de Antonio et al., 2016].
NTC 5907 (2014). Mediciones de electricidad. Sistemas de pago. Especificacion de
transferencia estandar (sts). Protocolo de la capa de aplicacion para sistemas portado-
res de codigos en una sola direccion [de Antonio et al., 2016].
NTC 5908 (2014). Medidores de electricidad. Sistemas de pago. Especificacion de trans-
ferencia estandar (sts). Protocolo de nivel fısico para portadores de codigo de tarjeta
magnetica [de Antonio et al., 2016].
Resolucion CREG 172 de 2015. Por la cual se define precio maximo a las ofertas de
precio para el despacho diario en el mercado de energıa mayorista
[Fernandez Espinosa et al., 2015].
Resolucion CREG 070 de 2016. Por la cual se dictan disposiciones sobre compensa-
ciones y desbalances en estaciones de puerta de ciudad con medicion comun a varios
remitentes dentro de un sistema de distribucion [Fernandez Espinosa et al., 2015].
3.8.2. Normas Internacionales
ANSI/CEA-709.1-B 2002. Especificaciones del Protocolo para el control de una red
[Menzel et al., 2008].
CEA-709.2-A 2000. Lınea de control de red electrica (PL) especificacion de canal
26 3 Caracterizacion de la red electrica
[Cataliotti et al., 2011].
IEEE-1901.2 2013. Estandar IEEE para comunicaciones de lınea de potencia de banda
estrecha de baja frecuencia (menos de 500 kHz) para aplicaciones de red inteligente
[Barzola and Rubini, 2014].
ITU 2013. Medicion de la sociedad de la informacion [Barzola and Rubini, 2014].
IEEE 2030.10 para Micro Redes en Corriente Continua [Decuir and Michael, 2017].
3.9. Estandar IEEE 2030.10 para Micro Redes en
Corriente Continua
De acuerdo con las normas revisadas tanto nacionales como internacionales se considero
que para efectos del trabajo propuesto se trabajara con el Estandar IEEE 2030.10 para
Micro Redes en Corriente Continua. El estandar IEEE 2030.10 se enfoca en el suministro de
energıa electrica en corriente continua sostenible. Esto va para los nuevos desarrollos que se
proyectan en el sector energetico [Decuir and Michael, 2017]. Esta norma incluye:
3.9.1. Seguridad
Consta de dos criterios de seguridad. Los cuales son proteccion contra incendios (100
VA) y tactiles (250 VA). Esta norma debe cumplir con el Voltaje Extra Bajo de Seguridad
(SELV), el Codigo Electrico Nacional (NEC) y otros codigos de seguridad internacionales.
El consenso en la tarea del grupo es para especificar un maximo nivel de utilizacion para una
tension nominal de 48 VDC para la eficiencia y la seguridad. Los estandares para el Power
over Ethernet (PoE1) usa 48 VDC.
3.9.2. Generacion DC
La generacion de energıa en corriente continua esta dada desde las fuentes mas comunes
en generacion sostenible que son, las celdas fotovoltaicas (PV), pequenas turbinas eolicas o
micro generacion hidroelectrica.
Los sistemas pequenos de baterıas recargables son abundantes y particularmente trabajan
a tensiones de 5 VDC y 12 VDC.
1La alimentacion a traves de Ethernet (Power over Ethernet, PoE) es una tecnologıa que incorpora alimen-
tacion electrica a una infraestructura LAN estandar. Permite que la alimentacion electrica se suministre
a un dispositivo de red (switch, punto de acceso, router, telefono o camara IP, etc) usando el mismo cable
que se utiliza para la conexion de red.
3.9 Estandar IEEE 2030.10 para Micro Redes en Corriente Continua 27
La conversion DC-DC actualmente es practica y eficiente, particularmente para pequenos
niveles de potencia.
3.9.3. Niveles de servicio
Se ideo un sistema de niveles para determinar como es el acceso al servicio electrico
[Decuir and Michael, 2017].
Nivel 0 no tiene acceso
Nivel 1 el acceso al menos a 1 W durante 4 o mas horas al dıa y 2 o mas horas durante
la noche, incluir iluminacion, radio y carga del telefono.
Nivel 2 el acceso al menos a 200 W durante 4 o mas horas al dıa y 2 o mas horas
durante la noche, se incluye iluminacion, television y ventiladores.
Nivel 3 el acceso al menos a 500 W durante 8 o mas horas al dıa y 2 o mas horas
durante la noche, se incluye dispositivos de bajo consumo.
Nivel 4 el acceso al menos a 2000 W durante 16 o mas horas al dıa y 4 o mas horas
durante la noche, se incluye equipos de potencia media.
Nivel 5 el acceso al menos a 2000 W durante 22 horas al dıa incluso en la noche, se
incluye equipos de alta de potencia.
3.9.4. Componentes del sistema
Fuentes
Almacenamiento de baterıas
Cargas
Administrador de energıa
Salida inteligente
Cableado recomendado
Comunicaciones y seguridad
3.9.5. Caracterısticas arquitectonicas
Las tecnologıas nuevas y que ya existen de almacenamiento de energıa.
Tensiones a trabajar 5V, 12V, 24V y 48V.
28 3 Caracterizacion de la red electrica
Conexion a traves de Ethernet (PoE), IEEE 802.3af (2003) o IEEE 803.2at (2009).
Distancia para disminuir perdidas.
La funcion del sistema con comunicacion y control del mismo.
3.10. Protocolos
3.10.1. Simple Network Management Protocol
El Protocolo simple de administracion de redes (SNMP) es un protocolo popular para la
administracion de redes. Se utiliza para recopilar informacion y configurar dispositivos de
red, como servidores, impresoras, concentradores, conmutadores y enrutadores en una red
de Protocolo de Internet (IP) [Hare, 2011].
3.10.2. Internet Protocol security
IPsec, tambien conocido como protocolo de seguridad de protocolo de Internet o protocolo
de seguridad de IP. Define la arquitectura de los servicios de seguridad para el trafico de red
IP. IPsec describe el marco para proporcionar seguridad en la capa IP, ası como el conjunto
de protocolos disenados para proporcionar esa seguridad, mediante la autenticacion y el
cifrado de paquetes de red IP . Tambien se incluyen en IPsec los protocolos que definen
los algoritmos criptograficos utilizados para cifrar, descifrar y autenticar paquetes, ası como
los protocolos necesarios para el intercambio seguro de claves y la administracion de claves
[Seo and Kent, 2005].
3.10.3. PLC protocol stack
La pila de protocolos o la pila de red es una implementacion de un conjunto de protocolos
de redes de computadoras o una familia de protocolos . Los terminos se usan indistintamente;
estrictamente hablando, la suite es la definicion de los protocolos de comunicaciones , y la
pila es la implementacion del software de los mismos. Los protocolos individuales dentro de
una suite a menudo se disenan con un solo proposito en mente. Esta modularizacion facilita
el diseno y la evaluacion. Debido a que cada modulo de protocolo generalmente se comunica
con otros dos, se suelen imaginar como capas en una pila de protocolos. El protocolo mas
bajo siempre trata con la interaccion de bajo nivel con el hardware de comunicaciones. Cada
capa superior agrega mas funciones y capacidades. Las aplicaciones de usuario generalmente
tratan solo con las capas superiores (ver tambien el modelo OSI ). En la implementacion
practica, las pilas de protocolos a menudo se dividen en tres secciones principales: medios,
3.10 Protocolos 29
transporte y aplicaciones. Un sistema operativo o plataforma en particular a menudo tendra
dos interfaces de software bien definidas: una entre los medios y las capas de transporte,
y otra entre las capas de transporte y las aplicaciones. La interfaz de medios a transporte
define como el software de protocolo de transporte utiliza determinados tipos de medios
y hardware y esta asociado con un controlador de dispositivo . Por ejemplo, este nivel de
interfaz definirıa como el software de transporte TCP / IP hablarıa con el controlador de
interfaz de red . Ejemplos de estas interfaces incluyen ODI y NDIS en el Entorno de Microsoft
Windows y DOS . La interfaz de la aplicacion al transporte define como los programas de
aplicacion hacen uso de las capas de transporte. Por ejemplo, este nivel de interfaz definirıa
como un programa de navegador web hablarıa con el software de transporte TCP / IP. Los
ejemplos de estas interfaces incluyen los zocalos Berkeley y los SISTEMAS System V en
entornos similares a Unix , y Winsock para Microsoft Windows [Papadopoulos et al., 2003].
3.10.4. The Open Smart Grid Protocol
El Open Smart Grid Protocol (OSGP) es una familia de especificaciones publicadas por
el European Telecommunications Standards Institute (ETSI) que se utiliza junto con el
estandar de redes de control ISO / IEC 14908 para aplicaciones de redes inteligentes .
OSGP esta optimizado para proporcionar una entrega confiable y eficiente de informacion
de comando y control para medidores inteligentes , modulos de control de carga directa ,
paneles solares , puertas de enlace y otros dispositivos de redes inteligentes. Con mas de 5
millones de medidores y dispositivos inteligentes basados en OSGP implementados en todo
el mundo, es uno de los estandares de redes de dispositivos de redes inteligentes y medidores
inteligentes mas utilizados [Kursawe and Peters, 2015].
3.10.5. Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
CSMA / CA (Acceso multiple por deteccion de portadora / Evitacion de colision) es
un protocolo para la transmision de portadora en redes 802.11 . A diferencia de CSMA
/ CD (Acceso multiple por deteccion de portadora / Deteccion de colision) que trata con
las transmisiones despues de que se haya producido una colision, CSMA / CA actua para
prevenir las colisiones antes de que ocurran. En CSMA / CA, tan pronto como un nodo recibe
un paquete que debe enviarse, verifica que el canal este despejado (ningun otro nodo esta
transmitiendo en ese momento). Si el canal esta despejado, entonces se envıa el paquete. Si el
canal no esta despejado, el nodo espera un perıodo de tiempo elegido aleatoriamente y luego
verifica de nuevo para ver si el canal esta despejado. Este perıodo de tiempo se denomina
factor de retroceso y un contador de retroceso hace una cuenta regresiva. Si el canal esta
despejado cuando el contador de retroceso llega a cero, el nodo transmite el paquete. Si el
canal no esta despejado cuando el contador de retroceso llega a cero, el factor de retroceso
30 3 Caracterizacion de la red electrica
se establece nuevamente y el proceso se repite [Milling, 1986].
3.10.6. Inter-System Protocol
El protocolo del sistema interno se utiliza para comunicar los dos dispositivos dentro de la
placa de circuito. Mientras usamos estos protocolos internos del sistema, sin ir a los protocolos
internos del sistema se expandiran los perifericos del microcontrolador. La complejidad del
circuito y el consumo de energıa aumentaran al utilizar el protocolo interno del sistema. Al
usar la complejidad del circuito de los protocolos del sistema y el consumo de energıa, el
costo disminuye y es muy seguro acceder a los datos [Shaheen, 2009].
4. Analisis de pruebas a la red electrica
4.1. Equipos Utilizados
En esta seccion se establecen las caracterısticas tecnicas del dispositivo elegido para las
pruebas a realizar en una micro red de distribucion. En este caso por limitaciones del equipo
tan solo se pudieron realizar pruebas en corriente alterna.
4.1.1. TP-Link Home plug AV
El Extensor de Rango Wi-Fi de 300Mbps, Edicion Powerline AV500, el TL-WPA4220KIT
de TP-LINK extiende la conexion de Internet a cada habitacion de la casa a traves del circuito
electrico existente de la casa. El TL-WPA4220 cuenta con el boton Wi-Fi Clone que activa
la Super Extension de Rango lo cual significa que puede copiar automaticamente el SSID 1 y
contrasena del router. De esta forma, el TL-WPA4220 simplifica la configuracion del Wi-Fi y
permite el roaming sin interrupciones dentro de la red de la casa [Hibmacronan et al., 2017].
Las caractesisticas anteriormente mencionadas se pueden ver en la tabla 4-1
El Boton Wi-Fi Clone simplifica tu configuracion Wi-Fi y ayuda a crear una red
domestica unificada sin interrupciones.
La norma HomePlug AV que proporciona velocidades de transferencia de datos a alta
velocidad de hasta 500Mbps a traves del cableado electrico existente de la casa, ideal
para el streaming de video en HD o 3D y juegos en lınea sin retrasos.
Extiende las conexiones inalambricas de 300Mbps a las areas mas difıciles de acceder
de la casa y oficina.
Un rango de hasta 300 m a traves del circuito electrico del hogar
[Hibmacronan et al., 2017].
1Service Set IDentifier o identificador de paquetes de servicio, se trata del nombre que identifica una red
inalambrica con respecto a otras. Esto quiere decir que, cuando un paquete es enviado, es acompanado
por esta informacion para saber en todo momento cual es la red origen [Swan and McKinney, 2012]
32 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Cuadro 4-1.: Caracterısticas tecnicas TP-Link Home plug AV
Caracterısticas Home plug AV
Tipo de tecnologıa Broad band
Normas
IEEE 802.3
IEEE 802.3U
IEEE 802.11
Velocidad 3.8 Mbps-1.8 Gbps
Comunicacion Rapida
Frecuencia 1.8 MHz-86 Mhz
TP-Link
Velocidad 600 Mbps
Extension de red 200 Mbps
Extension de la red wifi 300 Mbps
Frecuencia
de trasmision3.8 Mbps-1.8 Gbps
Trasmision wifiLa calidad de la senal puede
degradarse
Trasmision power lineMınima interferencia y la
senal es mas estable
Potencia maxima 7.608 W
Potencia standard 7.216 W
Potencia en espera 4.610 W
Alcance por red electrica 300 metros
Modulacion OFDM
4.1.2. HooToo 300M Mini Router
Las caracterısticas de este router se encuentran en la tabla 4-2:
4.1 Equipos Utilizados 33
Figura 4-1.: TP-Link Home plug AV:Autores
Cuadro 4-2.: Caracterısticas tecnicas HooToo 300M Mini Router
Caracterısticas HooToo 300M Mini Router
Tipo de tecnologıa Modem WI-FI
Normas
IEEE802.11b/g/n
IEEE802.3
802.3u
Modo de operacionRouter
WISP
Tipo de conexionPPPoE
IP
Seguridad
WEP
WPA-PSK
WPA2-PSK
Velocidad 300 Mbps
Frecuencia 2,4 GHz
Trasmision wifiLa calidad de la senal puede
degradarse
4.1.3. Repetidor de Senal Comfast
Debido a su increıble compatibilidad, se adapta a todas las marcas de routers en el mercado
y a la tarjeta inalambrica. Aunque es de un tamano tan compacto, en realidad es potente e
inteligente. Su antena incorporada proporciona cobertura ilimitada.
34 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Figura 4-2.: HooToo 300M Mini Router:Autores
Es un dispositivo 3-en-1 perfecto que actua como AP inalambrico, enrutador y repetidor,
de excelente rendimiento, alta velocidad y estabilidad. Este Comfast CF-WR302S 300M Dual
5dBi Antena de senal Booster inalambrico WiFi repetidor de red de expansion de gama de
EE.UU [Comfast, 2012].
Las demas caracterısticas se pueden ver en la tabla 4-3.
Cuadro 4-3.: Caracterısticas tecnicas repetidor Comfast
Caracterısticas Repetidor Comfast
Chipset RTL8196EU+192ER
Normas IEEE802.11b, IEEE802.11g, IEEE802.11n
Velocidad de transmision 11 Mbps, 54 Mbps, 150 Mbps
Frecuencia 2,4-2.4835 GHz
Modulacion DBPSK, DQPSK, CCK, OFDM, 16-QAM, 64-QAM
Tension 100-240 V AC
Trasmision wifiLa calidad de la senal puede
degradarse
4.1.4. Software Speedtest
Es una herramienta con la cual se pueden realizar mediciones de la conexion a internet,
haciendo pruebas de descarga y envio de datos desde el dispositivo o computador hacia
4.1 Equipos Utilizados 35
Figura 4-3.: Repetidor de Senal Comfast:Autores
servidores ubicados alrededor del planeta [Bai et al., 2000].
ADSL
ADSL, es un acronimo o abreviatura que en el idioma ingles da referencia a la frase,
“Asymmetric Digital Subscriber Line”, que en espanol significa, Lınea de Abonado Digital
Asimetrica.
El ADLS es una tecnologıa que tiene como funcion principal establecer una conexion a
internet, mediante una lınea telefonica, por medio de la cual se puede tener acceso a la red
utilizando cable de pares simetricos de cobre.
Con este sistema se puede lograr una conexion estable y un manejo de datos constante sin
que este sea afectado por el uso de la lınea telefonica. En otras palabras, se puede tomar una
llamada mientras se navega por internet sin que alguna de estas dos tareas sea interrumpida
una por la otra.
Para que estas dos senales, voz y datos, sean divididas, se utiliza un Router (Enrutador), el
cual tiene como funcion dividir las frecuencias de entrada, siendo la de datos mucho mayor a
la frecuencia que se utiliza cuando se establece una conexion para una conversacion telefonica.
El enrutador se encarga de separar ambas frecuencias, y con ello evita que se produzca algun
tipo de distorsion o interferencia en la senal de ambos paquetes [Goralski, 2000].
Ventajas del ADSL:
Permite hablar por telefono mientras navegas por internet.
No necesita de una nueva infraestructura para su funcionamiento, puede ser utilizado
mediante la infraestructura y red de cableado de telefonıa basica ya instalada en la
36 4 Analisis de pruebas a la red electrica
localidad, con lo cual le permite tanto al cliente como al proveedor, ahorrarse tiempo
y costos extras en el servicio.
Es la mejor opcion en este tipo de tecnologıas con la relacion Precio/velocidad
[Goralski, 2000].
Desventajas del ADSL:
Su calidad de conexion de datos esta limitada a ciertos kilometros de distancia. Lo
recomendable es que desde la central de datos hacia el establecimiento al que se le
brindara el servicio, no debe existir mas de 3km de distancia para evitar perdida de
datos.
Su estabilidad y fluidez es determinada por muchos factores que en su mayorıa son
externos al cliente y proveedor, como lo puede ser, la lluvia, el viendo, interferencias
electromagneticas.
Su velocidad de transmision se queda obsoleta en comparacion con otras tecnologıas
como la fibra optica [Goralski, 2000].
El SPEEDTEST. Este medidor maneja tres puntos clave: el primero es la Prueba de
Latencia, el segundo es la Prueba de Velocidad de Bajada y el tercero es Prueba de Velocidad
de Subida.
Prueba de Latencia: En primer lugar la prueba de velocidad detecta el servidor
mas cercano a su ubicacion, entonces envıa PINGS a ese servidor para comprobar
latencia. El Test de Velocidad envıa varios paquetes de datos al servidor mediante la
conexion de Internet del usuario y el servidor reenvıa los paquetes a la maquina del
usuario. Despues de que el proceso de envıo y recepcion se ha completado la prueba
de velocidad calcula el tiempo de recepcion de datos desde el servidor en milisegundos,
que es la llamada tasa de latencia2 o PING3.
Prueba de Velocidad de Bajada: En segundo lugar, y para comprobar la velocidad
de descarga, su ordenador descarga pequenos archivos a traves de multiples puertos
desde el servidor web (desde el servidor). Se mide el tiempo de descarga para estimar
la velocidad de su conexion. Durante el proceso de descarga se detecta la cantidad
de bytes que se ha descargado en un segundo y luego los convierte en Megabits por
segundo.
Prueba de Velocidad de Subida: Por ultimo, para comprobar la velocidad de
subida, el Test de Velocidad carga multiples paquetes al servidor mas cercano y calcula
el numero de bytes cargados en un segundo, entonces los convierte en Mbps para
2La latencia es el tiempo que tarda en transmitirse un paquete dentro de la red, y es un factor clave en
las conexiones a Internet. En funcion de la conexion que tengamos, esta latencia sera mayor o menor. La
latencia influye, por ejemplo, en el tiempo que tarda en cargar una web.3El tiempo que tardan en comunicarse la conexion local con un equipo remoto en la red IP.
4.2 Arquitectura del sistema 37
mostrar la velocidad de subida en Megabits por segundo [Bai et al., 2000].
Figura 4-4.: software Speedtest [Ookla, 2019]
4.2. Arquitectura del sistema
Para realizar las pruebas del PLC, primero se debıa conocer la red en donde se va a
trabajar. Se realizo el levantamiento de la red electrica como se muestra en el diagrama
unifilar de la figura 4-5. En este tablero general se encuentran conectadas todas las cargas
del sistema, que consta de tableros normales, tableros de iluminacion, tableros de las cargas
especiales como equipos y la UPS de 30 kVA para todo el sistema regulado.
Al realizar el levantamiento electrico, se logro conocer la informacion del tablero de ilu-
minacion y el tablero de energıa regulado del sistema, como se muestra en las figuras 4-6
y 4-7 respectivamente, por lo que las pruebas de transmision de datos se realizaron en los
circuitos de dichos tableros.
38 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Fig
ura
4-5
.:D
iagr
ama
Unifi
lar
gener
alU
niv
ersi
dad
de
La
Sal
le
4.2 Arquitectura del sistema 39
2
4
6
8
10
12
1
3
5
7
9
11
B.N
B.T
14
16
18
13
15
17
20
22
24
19
21
23
TABLERO DE ILUMINACIÓN
Figura 4-6.: Tablero de iluminacion
La arquitectura de esta red permite realizar pruebas a distancias mayores de 100 m,
ademas de realizar pasos entre elementos de corte como protecciones y pasar de un tablero
a otro.
Inicialmente se creıa que el PLC solo funcionarıa si estaba el emisor y el receptor en el
mismo circuito del tablero. Al realizar las pruebas se observo que no hay necesidad de estarlo,
solo basta con que halla un elemento conductor por el cual pueda pasar la senal, por lo que
el PLC permite emitir una senal en un circuito y tener la recepcion en otro; es decir, pasar
por elementos de corte como lo son los interruptores. Tambien el PLC permite transmitir la
senal por barrajes y poder pasar de un tablero a otro, o incluso transmitir la senal por los
conductores de la UPS y tener la recepcion en los circuitos de las tomas de energıa regulada.
40 4 Analisis de pruebas a la red electrica
2
4
6
8
10
12
1
3
5
7
9
11
B.N
B.T
14
16
18
13
15
17
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22
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19
21
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30
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27
29
32
34
36
31
33
35
38
40
42
37
39
41
44
46
43
45
TABLERO REGULADO
Figura 4-7.: Tablero de energıa regulado
4.3 Resultados obtenidos 41
4.3. Resultados obtenidos
A partir de una medida de referencia se tomaron valores a diferentes distancias para el
dispositivo TP-Link home plug AV. En la tabla 4-4 se puede observar el comportamiento del
dispositivo. En este caso los datos fueron tomados conectandose directamente al dispositivo.
Los datos de la tabla 4-4 mantuvieron una respuesta favorable, desde el punto de vista
que su velocidad en tiempo de respuesta Fue menor que la de los otros dos dispositivos en
este caso el modem y el amplificador, mantuvo una buena trasmision de datos entre mas
se alejo, se puede ver que a los 72 m del emisor del equipo PLC escogido la senal a un
mantenıa un rango de senal y permitıa la trasmision de datos con un tiempo de respuesta de
6 ms, aunque su velocidad en descarga fue solo de 4.71 Mbps, era optima para poder obtener
informacion del sistema.
Cuadro 4-4.: Velocidad de trasmision del PLC
Distancia (m) ping (ms) Descarga (Mbps) Carga (Mbps)
Referencia 4 94.58 92.97
0 5 92.96 94.73
23.9 5 90.01 93.47
32.9 4 67.43 68.86
44 5 71.84 75.43
56.9 5 35.13 35.73
65.1 7 18.48 41.62
72 6 4.71 18.17
En la figura 4-8 se observa como los datos, tanto en carga y descarga, se mantuvieron
bastante equilibrados mientras se alejaban del receptor PLC. La mayor diferencia se noto a
partir de los 60 m donde la carga estuvo siempre mayor a la descarga. En este caso se pudo
deber a que algun equipo esta ocupando parte de la informacion en la descarga. Esto hizo
disminuir su trasmision.
Con la informacion de la figura 4-8 se hace una idea de que tan util y eficiente es el
dispositivo PLC para su uso en los sistemas de potencia ya que con su optima recepcion de
informacion, permitira que se avance mas en los problemas de las redes actuales y futuras.
42 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Figura 4-8.: Velocidad de transmision del PLC
En la tabla 4-5 se muestra la velocidad de trasmision de wifi del modem en el cual se
pudo apreciar la perdida de la senal a los 22 m.
En el caso del modem, entre mas se alejo del dispositivo mostro a los 18 m una fuerte
caıda de la trasmision de la informacion, con un tiempo de recepcion 4 ms y una transmision
de informacion en descarga de 0.31 Mbps y en carga de 0.14 Mbps. A pesar de que este
dispositivo estaba conectado directamente a la conexion de internet no dejo abarcar una
gran distancia en este caso el modem, se restringio a una distancia mınima de 22 m. Esto
con lleva a que en un sistema residencial de dos pisos el internet no llegue correctamente a
toda la vivienda. Esto obliga que se tenga que recurrir a otro dispositivos para amplificar la
senal.
Cuadro 4-5.: Velocidad de trasmision del Modem Hootoo
Distancia (m) ping (ms) Descarga (Mbps) Carga (Mbps)
0 5 29.3 18.6
10 2 25.9 7.99
11 5 13.7 5.62
18 4 0.31 0.14
22 0 0 0
4.3 Resultados obtenidos 43
En la figura 4-9 se aprecia mejor la perdida de la velocidad del modem y sus diferencias
tanto en carga como en descarga, en este caso siendo la grafica azul que es la de descarga la
que estuvo por encima la mayor parte de las distancias, en este sentido se puedo apreciar que
el modem, su mayor transmision de la informacion estuvo cuando el sistema esta bajando
archivos o informacion del sistema.
Figura 4-9.: Velocidad de transmision de wifi para modem
En las tablas 4-6 y 4-7 se tiene en cuenta que se esta midiendo con el amplificador de senal
COMFAST y el receptor del PLC utilizando el wifi de estos equipos ası que las medidas de
las tablas muestran las distancias que se avanzaron desde el punto de recepcion hasta donde
se perdio la senal.
En tabla 4-6 se puede ver que la respuesta en tiempo del PLC en su trasmision wifi no
supero los 16 ms , esto indica que tiene un manejo de informacion rapido y eficiente en
comparacion con los otros equipos.
En la figura 4-10 se puede ver como la velocidad del wifi tuvo tuvo una caıda a los 42 m,
de aproximadamente 7 Mbps en descarga y 6 Mbps en carga. De este modo se logro 51 m
mas de trasmision de la senal antes que se perdiera, mostrando en una gran cantidad de
distancias mejor manejo de informacion que el amplificador de senal comfast.
44 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Cuadro 4-6.: Velocidad de trasmision del PLC WIFI
Distancia (m) ping (ms) Descarga (Mbps) Carga (Mbps)
0 7 26.4 15.9
23 6 28 35.7
24 7 8.7 9.3
30 5 10.1 8.65
34 4 11.9 2.90
38 3 8.18 7.86
42 4 0.78 1.93
46 10 0.03 0.007
49 10 0.16 0
51 16 0.11 0
54 0 0 0
Figura 4-10.: Velocidad de transmision de Wifi para PLC
4.3 Resultados obtenidos 45
Cuadro 4-7.: Velocidad de trasmision del COMFAST WIFI
Distancia (m) ping (ms) Descarga (Mbps) Carga (Mbps)
0 6 22.2 17.8
23 6 11.6 16.3
24 4 10.5 6.16
30 5 0.93 0.14
34 144 0.36 0.1
38 4 1.07 0.26
42 19 0.47 5.17
46 7 1.12 0.3
49 179 0.25 0.32
51 6 0.2 0.02
54 0 0 0
En la tabla 4-7 el amplificador de senal Comfast mostro una recepcion de informacion
en distancia igual que el PLC. Tuvo problemas a los 34 y 49 m en donde su tiempo para
trasmitir la informacion fueron de 144 y 179 ms respectivamente, tambien su velocidad de
carga y descarga empezo a disminuir a partir de los 30 m, en comparacion con el equipo
PLC que tuvo la disminucion de velocidad despues de los 42 m.
En la grafica 4-11 se puede ver como el equipo no pudo mantener por una larga distancia la
trasmision de la senala mostrando la velocidad de descarga una disminucion lineal desde el
principio de las medidas y su velocidad de carga teniendo una disminucion en algunos puntos
mayor a la de descarga. En este sentido el amplificador serıa un dispositivo util para ciertos
puntos de una vivienda, pero tendrıa un problema para trasmitir la senal eficientemente a
toda la residencia.
46 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Figura 4-11.: Velocidad de transmision de wifi para el COMFAST
En la figura 4-12 se puede observar una diferencia enorme entre los equipos, mostrando
el TP-Link con una transmision de la informacion de aproximadamente 3 veces mayor a
la del modem, trasmitiendo con mayor velocidad en una distancia mas larga, esto muestra
que el dispositivo PLC escogido tiene una ventaja comparable con el modem que uno de los
equipos mas usados en la trasmision de informacion.
4.3 Resultados obtenidos 47
Figura 4-12.: Comparacion entre el Modem y la PLC
En la figura 4-13 se observa que a pesar de que el amplificador y la PLC escogida llegaron
a la misma distancia la velocidad para trasmitir la informacion fue mayor en la PLC, no
solo la velocidad si no que el tiempo de transmision tambien fue menor manteniendo una
transmision en tiempo estable, mientras que el amplificador tuvo puntos donde su tiempo
de transmision eran muy largos disminuyendo la calidad de su informacion.
48 4 Analisis de pruebas a la red electrica
Figura 4-13.: Comparacion wifi entre el amplificador y la PLC
En la figura 4-14 se muestran las velocidades de promedio de cada uno de los dispositivos
en los primeros 24 m, obteniendo una velocidad mayor por medio del PLC y mas estable en
comparacion de los otros dispositivos.
Figura 4-14.: Comparacion velocidad promedio de dispositivos
4.3 Resultados obtenidos 49
En este caso estas pruebas se realizaron en un sistema AC para su evaluacion y por
que es el sistema que actualmente esta en operacion, se puede ver en las graficas que la
tecnologıa PLC escogida en este caso un TP-Link Home plug AV de banda estrecha que
puede manejar altas frecuencias mostro una recepcion y envıo de informacion mayor
al WIFI que manda solo el modem y el repetidor de senal.
Se observo que a mayor distancia habıa una buena recepcion en la capacidad de ve-
locidad de la informacion. Esto es una buena senal de que este dispositivo a grandes
distancias manejarıa una senal bastante buena que permitirıa enviar y recibir informa-
cion de una manera eficiente.
El dispositivo PLC tuvo un manejo de informacion mucho mas eficiente que los otros
dos dispositivos manteniendo una mejor recepcion tanto en carga como en descarga,
manejando con mayor rapidez la informacion.
El dispositivo PLC TP-Link Home plug AV mostro ser mas eficiente que los otros dos
debido a su capacidad de envıo y recepcion, teniendo en cuenta que es una tecnologıa
nueva es un gran avance ya que mejorar la forma de recibir o enviar la informacion
en los nuevos sistemas de redes inteligentes es algo con lo que han trabajado mucho
tiempo.
5. Modelo Economico
Para realizar el estudio economico se dispone de una casa modelo a la cual se le realizaran
los respectivos disenos de las instalaciones electricas internas, ademas de realizar los calculos
para la acometida, protecciones y demas elementos necesarios para su correcta instalacion.
Segun el diseno electrico se realiza el presupuesto para luego compararlo con los demas
presupuestos para conocer la propuesta mas economica y mas viable para su implementacion.
5.1. Casa modelo
Para este analisis se realiza el diseno electrico de la casa modelo, como se observa en
las figuras 5-1, 5-2, en donde se contemplan los disenos de tomas electricas, iluminacion
y comunicaciones. Para este diseno el sistema de comunicaciones se realiza por medio de
cableado estructurado; es decir, es necesario colocar salidas de voz y datos, ademas de instalar
cable UTP categorıa 6A (la mas actual en el mercado) y tuberıa para cada una de las salidas
de datos.
5.1 Casa modelo 51
N
EXT
L
PL
MH
Fig
ura
5-1
.:P
lano
tom
aspri
mer
pis
o
52 5 Modelo Economico
Fig
ura
5-2
.:P
lano
tom
asse
gundo
pis
o
5.1 Casa modelo 53
Una vez que se conozcan las cargas de la vivienda, se realiza el cuadro de cargas. En
este cuadro se encuentran cada una de las cargas en un tablero trifasico de 24 circuitos. Los
circuitos de la vivienda se deben organizar de manera tal que las tres fases queden cargadas
lo mas iguales posibles (dentro de un rango de diferencia del 10 %). Una vez se conozcan
las cargas, estas se pueden diversificar segun el tipo de instalacion, como se menciona en la
norma tecnica colombiana NTC2050.
Luego de conocer la carga final, se puede hallar la corriente nominal y con ellas la corriente
para la seleccion del interruptor y la corriente para la seleccion del conductor de la acometida.
Una vez seleccionado el conductor de la acometida se puede seleccionar el ducto necesario
para la acometida del tablero de circuitos. Estos datos se pueden observar en el cuadro de
cargas mostrado en la figura 5-3.
Figura 5-3.: Balance de cargas del tablero
La casa modelo dispondra de un tablero de 24 circuitos. El tablero tendra las cargas que
se muestran en el cuadro 5-1.
Para la carga total es necesario hallar la corriente nominal para ası hallar la corriente del
interruptor y la corriente del conductor. Con ello se puede seleccionar el conductor teniendo
en cuenta que debe cumplir los requisitos de regulacion menores al 3 %, y seleccionar la
proteccion necesaria para la carga, como se muestra en el cuadro 5-2.
54 5 Modelo Economico
Cuadro 5-1.: Analisis de carga
NOMBRE DE CARGA CANT.CARGA UNITARIA
(W)
CARGA INSTALADA
(W)
FACTOR DE
DEMANDA
CARGA INSTALADA
DIVERSIFICADA (W)
FACTOR DE
POTENCIA
CARGA DIVERSIFICADA
(VA)
MEMORIA DE CARGA DEMANDADA
Iluminacion y tomas 1 15.800 16.380 100 % 16.380 0,9 18.200
Primeros 3 kW al 100 % 1 3.000 3.000 100 % 3.000 0,9 3.333
Restante al 35 % 1 12.800 12.800 35 % 4.480 0,9 4.978
Carga Total 15.800 7.480 8.311
Cuadro 5-2.: Calculos de conductor, regulacion y protecciones para tablero
PARAMETRO UNIDADES DESCRIPCION RESULTADOS
Carga total VA 8.311
Carga de reserva (10 %) VA El 10 % de la carga total 831,1
Carga de calculo VA Mas el 10 % de la carga total 9.142,2
Potencia de Calculo kVA Trifasico 208 V 9,0
Corriente nominal A 24,98
Corriente del breaker (5 %) A Mas el 5 % de la corriente nominal 26,2
Corriente de conductor (25 %) A Mas el 25 % de la corriente nominal 31,23
Longitud m Desde Tablero General de Acometida 35,00
Momento kVA * m Potencia de Calculo*Longitud 315,00
Calibre del Conductor AWG THHN Cu 60C 3x8+1x8N+1x10T 8
Capacidad de corriente del conductor A NTC 2050 Tabla 310-16 40
Factor para red subterranea %/kVA*m 4,92E-03
Regulacion % ≤ 3 % 1,55
Automatico totalizador A Tipo industrial 3x30A
Ya calculado el alimentador del tablero se puede calcular el diametro del ducto por el
cual pasara dicho alimentador. Hay que tener en cuenta que el porcentaje de ocupacion del
ducto debe ser menor al 40 % segun la norma NTC2050 en la tabla 1 del capitulo 9, como
se muestra en el cuadro 5-3.
Para el modelo economico es necesario realizar el presupuesto de la casa modelo, por lo
que se generan una serie de ıtems para la construccion de la parte electrica. Cada de los
precios de los ıtems de los presupuestos estan soportados con el analisis de precios unitarios
(APU) (Ver anexo). Se realiza una comparacion entre el presupuesto de la casa modelo con
el cableado estructurado basico, que se muestra en el cuadro 5-4, contra el presupuesto con
el uso de la red electrica como red de comunicaciones, como se muestra en el cuadro 5-5
El costo final del presupuesto de la red electrica con la red de comunicaciones conven-
cionales es de $26’436.760 en cambio el costo final del presupuesto considerando el PLC
como nuestra alternativa de comunicaciones es de $23’875.261 para tener una diferencia de
5.1 Casa modelo 55
Cuadro 5-3.: Calculos de ductos para tablero
PARAMETRO MATERIAL UNIDADES RESULTADOS
Ducto subterraneo PVC in 1”
Diametro nominal del ducto PVC mm 25,00
Area nominal del ducto PVC mm2 490,88
Area exterior del conductor 1 Fase 8 Cu THHN mm2 3 23,6 = 70,8
Area exterior del conductor 1 Neutro 8 Cu THHN mm2 1 23,6 = 23,6
Area exterior del conductor 1 Tierra 10 Cu Des. mm2 1 8,39 = 5,16
Area total de los conductores mm2 99,56
Porcentaje de ocupacion del ducto % 20 %
Criterio de seleccion del ducto - CUMPLE
2’561.499, diferencia que representa un 9,69 % de ahorro del presupuesto total. Tal vez no
sea una diferencia muy notoria, pero al momento de una construccion que represente una
mayor cantidad de viviendas, esta diferencia ya representa un ahorro bastante considerable.
56 5 Modelo Economico
Cuadro 5-4.: Presupuesto red electrica
ITEM DESCRIPCION UNID. CANT.VALOR
UNITARIOVALOR TOTAL
1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN
1,1 SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA PANEL LED RD DE 24W EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. UN 83 45.836 3.804.429
1,2 SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA DE APLIQUE EN MURO, TIPO TORTUGA DE 12W EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. UN 17 45.836,498 779.220
1,3 SALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO UN 20 55.010 1.100.205
1,4 SALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO CONMUTABLE EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO UN 15 55.343 830.149
1,5 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE PANEL LED RD DE 24W UN 83 49.423 4.102.109
1,6 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE APLIQUE EN MURO TIPO TORTUGA DE 12W UN 17 63.046 1.071.789
1,7 TUBERÍA PVC DE Ø 1/2" ML 50 3.686 184.293
1,8 TUBERÍA PVC DE Ø 3/4" ML 60 4.518 271.104
1,9 TUBERÍA PVC DE Ø 1" ML 20 6.749 134.975SUBTOTAL 12.278.274
2 SALIDAS TOMA CORRIENTES
2,1 SALIDA PARA TOMACORRIENTE MONOFÁSICO CON POLO A TIERRA DE 15 A EN 2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO, INCLUYE APARATO. UN 30 87.295 2.618.850
2,2 SALIDA PARA TOMACORRIENTE TIPO GFCI MONOFÁSICO EN 2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO. UN 10 142.640 1.426.402
2,3 SALIDA PARA TOMACORRIENTE BIFÁSICO EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO. UN 2 98.640 197.280
2,4 TUBERÍA PVC DE Ø 3/4" ML 120 4.518 542.208SUBTOTAL 4.242.533
3 BREAKERS Y TABLEROS
3,1 BREAKER INDUSTRIAL 3 X 50 A UN 1 247.244 247.244
3,2 MEDIDOR DE ENERGÍA 20/80 A HOMOLOGADO UN 1 285.382 285.382
3,3 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TABLEROS TRIFASICO DE 24 CIRCUITOS CON CHAPA, PUERTA Y ESPACIO PARA TOTALIZADOR UN 1 1.203.628 1.203.628
SUBTOTAL 1.736.254
4 COMUNICACIONES
4,1 SALIDA PARA VOZ Y DATOS UN 1 100.873 100.873
4,2 TUBERÍA PVC DE Ø 3/4" UN 120 4.518 542.208
4,3 CABLE UTP CATEGORIA 6A. ML 120 5.804 696.475
4,4 PATCH CORE DE 2m CATEGORÍA 6A UN 2 14.838 29.676
4,5 CANALETA METÁLICA 4X6 CMS ML 30 36.820 1.104.611
4,6 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE MODEM DE INTERNET UN 1 396.656 396.656SUBTOTAL 2.870.499
5 ACOMETIDAS ELECTRICAS
5,1 TUBERÍA PVC DE 1" ML 15 6.749 101.231
5,2 TUBERÍA IMC DE 2" ML 15 279.320 4.189.800
5,3 ACOMETIDA EN 3#8 + 1#8 + 1#10T AWG THWN 60° Cu. ML 35 29.091 1.018.169
5,4 CAJA DE INSPECCIÓN 20X20 CM, INCLUYE VARILLA DE CU 5/8" UN 1 239.757 239.7575,5 CAJA DE INSPECCIÓN SENCILLA CS-274 UN 1 717.634 717.634
SUBTOTAL 5.309.200
COSTO FINAL 26.436.760
CANTIDADES DE OBRA ELECTRICA Y DE COMUNICACIONES
5.1 Casa modelo 57
Cuadro 5-5.: Presupuesto red electrica con PLC
ITEM DESCRIPCION UNID. CANT.VALOR
UNITARIOVALOR TOTAL
1 SISTEMA DE ILUMINACIÓN1,1 SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA PANEL LED RD DE 24W EN 2#12
AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. UN 83 45.836 3.804.4291,2 SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA DE APLIQUE EN MURO, TIPO
TORTUGA DE 12W EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. UN 17 45.836,498 779.2201,3 SALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU
DESNUDO UN 20 55.010 1.100.2051,4 SALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO CONMUTABLE EN 2#12 AWG +
1#12 DE CU DESNUDO UN 15 55.343 830.1491,5 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE PANEL LED RD DE 24W UN 83 49.423 4.102.1091,6 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE APLIQUE EN MURO TIPO TORTUGA DE
12W UN 17 63.046 1.071.7891,7 TUBERÍA PVC DE Ø 1/2" ML 50 3.686 184.2931,8 TUBERÍA PVC DE Ø 3/4" ML 60 4.518 271.1041,9 TUBERÍA PVC DE Ø 1" ML 20 6.749 134.975
SUBTOTAL 12.278.2742 SALIDAS TOMA CORRIENTES
2,1 SALIDA PARA TOMACORRIENTE MONOFÁSICO CON POLO A TIERRA DE 15 A EN 2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO, INCLUYE APARATO. UN 30 87.295 2.618.850
2,2 SALIDA PARA TOMACORRIENTE TIPO GFCI MONOFÁSICO EN 2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO. UN 10 142.640 1.426.402
2,3 SALIDA PARA TOMACORRIENTE BIFÁSICO EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO. UN 2 98.640 197.280
2,4 TUBERÍA PVC DE Ø 3/4" ML 120 4.518 542.208SUBTOTAL 4.242.533
3 BREAKERS Y TABLEROS3,1 BREAKER INDUSTRIAL 3 X 50 A UN 1 247.244 247.2443,2 MEDIDOR DE ENERGÍA 20/80 A HOMOLOGADO UN 1 285.382 285.3823,3 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TABLEROS TRIFASICO DE 24
CIRCUITOS CON CHAPA, PUERTA Y ESPACIO PARA TOTALIZADOR UN 1 1.203.628 1.203.628SUBTOTAL 1.736.254
4 COMUNICACIONES4,1 SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TP-LINK PLC UN 1 309.000 309.000
SUBTOTAL 309.0005 ACOMETIDAS ELECTRICAS
5,1 TUBERÍA PVC DE 1" ML 15 6.749 101.2315,2 TUBERÍA IMC DE 2" ML 15 279.320 4.189.8005,3 ACOMETIDA EN 3#8 + 1#8 + 1#10T AWG THWN 60° Cu. ML 35 29.091 1.018.1695,4 CAJA DE INSPECCIÓN 20X20 CM, INCLUYE VARILLA DE CU 5/8" UN 1 239.757 239.7575,5 CAJA DE INSPECCIÓN SENCILLA CS-274 UN 1 717.634 717.634
SUBTOTAL 5.309.200
COSTO FINAL 23.875.261
CANTIDADES DE OBRA ELECTRICA Y DE COMUNICACIONES
6. Conclusiones y recomendaciones
6.1. Conclusiones
La tecnologıa PLC no es un desarrollo nuevo, es una alternativa que se ha estudiado e
implementado desde hace algunos anos. Esta tecnologıa resulta muy atractiva y una alter-
nativa para los servicios adicionales de comunicacion, ademas de ser un complemento para
las tecnologıas que ya han estado durante varios anos.
Para una Smart Grid se requiere tener una alta fiabilidad en la transferencia de datos por
lo que la UltraNarrowBand (UNB) y la NarrowBand (NB) son las mas aptas, pero si se tiene
una buena calidad en la lınea se puede implementar una QuasiBand o una BroadBand para
obtener buena fiabilidad en la transferencia de datos a velocidades mayores y reduciendo sus
costos.
Segun el cuadro 2-1 la tecnologıa que mejor se acomoda a las aplicaciones de comunicacion
por lıneas de distribucion es la NarrowBand debido a la alta fiabilidad que tiene en la
transmision de datos y en la facilidad de actualizarse a los nuevos sistemas de comunicacion,
aunque por el tipo de aplicacion enfocada en este proyecto, la tecnologıa Broadband en las
mejor opcion.
El modulo G3 PLC es el modulo que nos permite tener unos altos valores para ser elegido
para las pruebas a realizar ya que permite una solidez del ruido alta, ası como un dispositivo
con una confiabilidad y una correccion de error muy alta, serıa la eleccion mas optima para
la comprobacion de un sistema Smart Grid.
La implementacion de la tecnologıa PLC en la red electrica permite obtener un monitoreo
constante de la condicion de cada uno de los usuarios en tiempo real y bastante preciso,
lo que conlleva a tener una gran facilidad en la toma de decisiones y control oportuno de
actividades.
Las topologıas en las red de distribucion son similares independientemente si es una red
AC o DC, por lo que la implementacion de la tecnologıa PLC se adapta a estos tipos de
redes.
La topologıa PLC es la misma topologıa de la red electrica, aunque depender de factores
como la ubicacion, el tipo de sector, numero de usuarios conectados y distancia entre el
transformador y el usuario.
6.1 Conclusiones 59
Una de las grandes ventajas de usar la tecnologıa PLC es la utilizacion de la red electrica
como medio de comunicacion sin tener la necesidad de implementar miles de kilometros de
nevas redes para su uso.
La confiabilidad del suministro en las redes DC puede ser mejorado mediante el uso de
baterıas en momentos donde hay cortes de energıa AC no planificados.
Las redes de distribucion DC aun se encuentran en su etapa de desarrollo, en donde
cuentan con una alta confiabilidad de la fuente de alimentacion, pero, el control de las
protecciones aun es compleja.
En Colombia el uso de la tecnologıa PLC es viable debido a la topologıa que caracteriza
las redes de distribucion, ademas por el echo de ser corriente alterna, su implementacion es
mas sencilla.
El modulo PLC ofrece grandes ventajas sobre otros dispositivos como el modem o ampli-
ficador de senal, presentados en el documento, debido a su amplio rango para extender una
red de comunicaciones ya que a traves de la red electrica permite transmitir informacion a
grandes distancias y con un grado de confiabilidad bastante alto el igual que su velocidad de
transmision. Para las diferentes aplicaciones, ası mismo es la seleccion del tipo de tecnologıa
del PLC, por lo que ofrece infinidad de aplicaciones de pequena y gran escala.
Con la informacion obtenida podemos ver que el PLC escogido mostro un gran avance en
la forma de recibir informacion y esto permitio comprender que mientras mas se investigue
y se avance tecnologicamente se podra hacer mejoras en las formas de comunicacion que se
usan en la actualidad la PLC es una oportunidad de mejorar estos sistemas y de llevar a
las grandes ciudades a lo que muchas buscan que es tener un sistema de redes inteligente
confiable, seguro y flexible.
El TP-link home plug AV mostro una respuesta satisfactoria con respecto a los equipos
con los que fue comparado, ya que tubo mayor eficiencia en la forma de trasmitir informacion
tanto en carga como en descarga tambien abarcando distancias altas para la trasmision, el
dispositivo mostro ser optimo, seguro y confiable ya que mantuvo una buena recepcion de
la informacion sin dejar que esta caiga.
El costo final del presupuesto de la red electrica para el caso de estudio con la red de
comunicaciones convencionales es de $26’436.760. El costo final del presupuesto consideran-
do el PLC como nuestra alternativa de comunicaciones es de $23’875.261; lo que permite
disminuir el costo de obra electrica final hasta en un 9,69 % presupuesto total.
60 6 Conclusiones y recomendaciones
6.2. Recomendaciones
La transmision de datos en redes DC puede ser un objetivo, pero actualmente no exis-
ten dispositivos comerciales que la ofrezca las ventajas que demuestra la transmision en
AC. Existen actualmente chips de microchip que promete la trasmision en DC pero no son
comerciales.
Teniendo en cuenta que no existen prototipos comerciales para redes electricas DC, se
propone como trabajo futuro el desarrollar una tarjeta electronica donde se programe un
chip que soporte la transmision de datos en redes electricas DC para validar los resultados
obtenidos en el presente trabajo de grado en ese tipo de redes.
A. Anexos
En este anexo se van a presentar los analisis de precios unitarios (APU) para cada uno
de los ıtem propuestos en los presupuestos del capıtulo 5 Modelo Economico.
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 14.518,09 0,05 725,90
Sub-Total 725,90$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 2.891,00 6,00 17.346,00
ML 1.882,00 3,00 5.646,00
UN 2.984,00 1,00 2.984,00
ML 9.233,00 0,50 4.616,50
Sub-Total 30.592,50$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 15,00 14.518,09
Sub-Total 14.518,09$
45.836,50$
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO.12 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 12 AWG
Total Costo Directo
SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA PANEL LED RD DE 24W
EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO.
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
CAJA OCTOGONAL
ENCAUCHETADO EN 3X12 AWG
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,2
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 14.518,09 0,05 725,90
Sub-Total 725,90$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 2.891,00 6,00 17.346,00
ML 1.882,00 3,00 5.646,00
UN 2.984,00 1,00 2.984,00
ML 9.233,00 0,50 4.616,50
Sub-Total 30.592,50$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 15,00 14.518,09
Sub-Total 14.518,09$
45.836,50$
SALIDA MONOFÁSICA PARA LUMINARIA DE APLIQUE EN MURO,
TIPO TORTUGA DE 12W EN 2#12 AWG + 1#12 DE CU DESNUDO.
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
Descripción
CABLE DE CU NO.12 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 12 AWG
CAJA OCTOGONAL
ENCAUCHETADO EN 3X12 AWG
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,3
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 19.797,40 0,05 989,87
Sub-Total 989,87$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 2.891,00 6,00 17.346,00
ML 1.882,00 3,00 5.646,00
UN 2.131,00 1,00 2.131,00
UN 9.100,00 1,00 9.100,00
Sub-Total 34.223,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 11,00 19.797,40
Sub-Total 19.797,40$
55.010,27$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓNSALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO EN 2#12 AWG + 1#12 DE
CU DESNUDO
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO.12 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 12 AWG
CAJA 5800 2X4"
INTERRUPTOR SENCILLO
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,4
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 19.797,40 0,05 989,87
Sub-Total 989,87$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 2.891,00 6,00 17.346,00
ML 1.882,00 3,00 5.646,00
UN 2.131,00 1,00 2.131,00
UN 9.433,00 1,00 9.433,00
Sub-Total 34.556,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 11,00 19.797,40
Sub-Total 19.797,40$
55.343,27$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓNSALIDA PARA INTERRUPTOR SENCILLO CONMUTABLE EN 2#12
AWG + 1#12 DE CU DESNUDO
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO.12 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 12 AWG
CAJA 5800 2X4"
INTERRUPTOR CONMUTABLE SENCILLO
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,5
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 10.888,57 0,05 544,4285
Sub-Total 544,43$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 37.990,00 1,00 37.990,00
Sub-Total 37.990,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 20,00 10.888,57
Sub-Total 10.888,57$
49.423,00$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE PANEL LED RD DE 24W
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
PANEL LED RD 24W
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
1
ITEM: 1,6
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 8.710,86 0,05 435,5428
Sub-Total 435,54$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 53.900,00 1,00 53.900,00
Sub-Total 53.900,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 25,00 8.710,86
Sub-Total 8.710,86$
63.046,40$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓNSUMINISTRO E INSTALACIÓN DE APLIQUE EN MURO TIPO
TORTUGA DE 12W
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
APLIQUE EN MURO TIPO TORTUGA
Total Costo Directo
UNIDAD: ML
1
ITEM: 1,7
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 204,00 0,50 102,00
ML 2.392,00 1,05 2.511,60
UN 65.217,00 0,002 130,43
UN 31.179,00 0,002 62,36
Sub-Total 2.806,39$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
3.685,85$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
TUBERÍA PVC DE Ø 1/2"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
ADAPTADOR PVC 1/2" CONDUIT
TUBO PVC 1/2" CONDUIT
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
Total Costo Directo
UNIDAD: ML
1
ITEM: 1,8
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 313,00 0,50 156,50
ML 3.133,00 1,05 3.289,65
UN 65.217,00 0,002 130,43
UN 31.179,00 0,002 62,36
Sub-Total 3.638,94$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
4.518,40$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
TUBERÍA PVC DE Ø 3/4"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
ADAPTADOR PVC 3/4" CONDUIT
TUBO PVC CONDUIT 3/4"
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
Total Costo Directo
UNIDAD: ML
1
ITEM: 1,9
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 2.042,00 0,50 1.021,00
ML 4.342,00 1,05 4.559,10
UN 65.217,00 0,003 195,65
UN 31.179,00 0,003 93,54
Sub-Total 5.869,29$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
6.748,75$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
TUBERÍA PVC DE Ø 1"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
JUEGO BOQUILLAS 1"
Total Costo Directo
TUBO PVC 1" CONDUIT
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
UNIDAD: UN
2
ITEM: 2,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 14.518,09 0,05 725,90
Sub-Total 725,90$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 3.804,00 12,00 45.648,00
ML 3.062,00 6,00 18.372,00
UN 2.131,00 1,00 2.131,00
UN 5.900,00 1,00 5.900,00
Sub-Total 72.051,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 15,00 14.518,09
Sub-Total 14.518,09$
87.295,00$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SALIDAS TOMA CORRIENTESSALIDA PARA TOMACORRIENTE MONOFÁSICO CON POLO A
TIERRA DE 15 A EN 2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO, INCLUYE
APARATO.
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO. 10 AWG
Total Costo Directo
CABLE DE CU DESNUDO NO. 10 AWG
CAJA 5800 2X4"
TOMACORRIENTE MONOFÁSICO
UNIDAD: UN
2
ITEM: 2,2
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 16.751,65 0,05 837,58
Sub-Total 837,58$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 3.804,00 12,00 45.648,00
ML 3.062,00 6,00 18.372,00
UN 2.131,00 1,00 2.131,00
UN 58.900,00 1,00 58.900,00
Sub-Total 125.051,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 13,00 16.751,65
Sub-Total 16.751,65$
142.640,23$
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO. 10 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 10 AWG
CAJA 5800 2X4"
TOMACORRIENTE GFCI
Total Costo Directo
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SALIDAS TOMA CORRIENTES
SALIDA PARA TOMACORRIENTE TIPO GFCI MONOFÁSICO EN
2#10 AWG + 1#10 DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO.
UNIDAD: UN
2
ITEM: 2,3
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 16.751,65 0,05 837,58
Sub-Total 837,58$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 3.804,00 12,00 45.648,00
ML 3.062,00 6,00 18.372,00
UN 2.131,00 1,00 2.131,00
UN 14.900,00 1,00 14.900,00
Sub-Total 81.051,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 13,00 16.751,65
Sub-Total 16.751,65$
98.640,23$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SALIDAS TOMA CORRIENTES
SALIDA PARA TOMACORRIENTE BIFÁSICO EN 2#12 AWG + 1#12
DE CU DESNUDO. INCLUYE APARATO.
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO. 10 AWG
CABLE DE CU DESNUDO NO. 10 AWG
CAJA 5800 2X4"
TOMACORRIENTE BIFÁSICO
Total Costo Directo
UNIDAD: ML
2
ITEM: 2,4
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 313,00 0,50 156,50
ML 3.133,00 1,05 3.289,65
UN 65.217,00 0,002 130,43
UN 31.179,00 0,002 62,36
Sub-Total 3.638,94$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
4.518,40$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
SALIDAS TOMA CORRIENTES
TUBERÍA PVC DE Ø 3/4"
Total Costo Directo
Descripción
ADAPTADOR PVC 3/4" CONDUIT
TUBO PVC CONDUIT 3/4"
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
UNIDAD: UN
3
ITEM: 3,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 14.518,09 0,05 725,90
Sub-Total 725,90$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 232.000,00 1,00 232.000,00
Sub-Total 232.000,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 15,00 14.518,09
Sub-Total 14.518,09$
247.244,00$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
BREAKERS Y TABLEROS
BREAKER INDUSTRIAL 3 X 50 A
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
BREAKER INDUSTRIAL 3X50A
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
3
ITEM: 3,2
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 43.554,28 0,05 2177,71
Sub-Total 2.177,71$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 239.650,00 1,00 239.650,00
Sub-Total 239.650,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 5,00 43.554,28
Sub-Total 43.554,28$
285.381,99$ Total Costo Directo
Descripción
MEDIDOR TRIFÁSICO
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
BREAKERS Y TABLEROS
MEDIDOR DE ENERGÍA 20/80 A HOMOLOGADO
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
UNIDAD: UN
3
ITEM: 3,3
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 174.217,12 0,05 8710,86
Sub-Total 8.710,86$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 235.900,00 1,00 235.900,00
UN 32.700,00 24,00 784.800,00
Sub-Total 1.020.700,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 1,25 174.217,12
Sub-Total 174.217,12$
1.203.627,98$ Total Costo Directo
Descripción
TABLERO TRIFÁSICO DE 24 CIRCUITOS
BREAKER ENCHUFABLE 1X32A
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
BREAKERS Y TABLEROSSUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TABLEROS TRIFASICO DE 24
CIRCUITOS CON CHAPA, PUERTA Y ESPACIO PARA
TOTALIZADOR
UNIDAD: UN
4
ITEM: 4,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 23.397,00 0,05 1169,85
Sub-Total 1.169,85$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 3.552,00 3,00 10.656,00
UN 3.292,00 1,00 3.292,00
UN 31.179,00 2,00 62.358,00
Sub-Total 76.306,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA EE 116.985,00 220% 257367,00 11,00 23.397,00
Sub-Total 23.397,00$
100.872,85$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
SALIDA PARA VOZ Y DATOS
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE UTP CATEGORÍA 6A
CAJA 4X4 CONDUIT
TOMA DATOS
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
4
ITEM: 4,2
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 313,00 0,50 156,50
ML 3.133,00 1,05 3.289,65
UN 65.217,00 0,002 130,43
UN 31.179,00 0,002 62,36
Sub-Total 3.638,94$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
4.518,40$ Total Costo Directo
TUBO PVC CONDUIT 3/4"
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
Descripción
ADAPTADOR PVC 3/4" CONDUIT
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
TUBERÍA PVC DE Ø 3/4"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
UNIDAD: ML
4
ITEM: 4,3
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 2.144,73 0,05 107,24
Sub-Total 107,24$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 3.552,00 1,00 3.552,00
Sub-Total 3.552,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA EE 116.985,00 220% 257367,00 120,00 2.144,73
Sub-Total 2.144,73$
5.803,96$ Total Costo Directo
Descripción
CABLE UTP CATEGORÍA 6A
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
CABLE UTP CATEGORIA 6A.
UNIDAD: UN
4
ITEM: 4,4
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 735,33 0,05 36,77
Sub-Total 36,77$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 14.066,00 1,00 14.066,00
Sub-Total 14.066,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA EE 116.985,00 220% 257367,00 350,00 735,33
Sub-Total 735,33$
14.838,10$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
PATCH CORE DE 2m CATEGORÍA 6A
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
PATCH CORD DE 2M CATEGORÍA 6A
Total Costo Directo
UNIDAD: ML
4
ITEM: 4,5
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 15.139,24 0,05 756,96
D 38.596,00 150,00 257,31
Sub-Total 1.014,27$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 19.317,00 1,05 20.282,85
UN 109,00 3,00 327,00
UN 19,00 3,00 57,00
Sub-Total 20.666,85$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA EE 116.985,00 220% 257367,00 17,00 15.139,24
Sub-Total 15.139,24$
36.820,35$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
CANALETA METÁLICA 4X6 CMS
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
TALADRO
Descripción
CANALETA METÁLICA 4X6 CMS
CHAZO PLASTICO 1/8"
TORNILLO 1/8"
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
4
ITEM: 4,6
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 6.434,18 0,05 321,71
Sub-Total 321,71$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 389.900,00 1,00 389.900,00
Sub-Total 389.900,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA EE 116.985,00 220% 257367,00 40,00 6.434,18
Sub-Total 6.434,18$
396.655,88$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE MODEM DE INTERNET
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
MODEM DE INTERNET
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
4
ITEM: 4,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 0,00 0,05 0,00
Sub-Total -$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 309.000,00 1,00 309.000,00
Sub-Total 309.000,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
309.000,00$ Total Costo Directo
Descripción
TP-LINK PLC
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
COMUNICACIONES
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE TP-LINK PLC
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
UNIDAD: ML
5
ITEM: 5,1
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 837,58 0,05 41,87911538
Sub-Total 41,88$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 2.042,00 0,50 1.021,00
ML 4.342,00 1,05 4.559,10
UN 65.217,00 0,003 195,65
UN 31.179,00 0,003 93,54
Sub-Total 5.869,29$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 260,00 837,58
Sub-Total 837,58$
6.748,75$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ACOMETIDAS ELECTRICAS
TUBERÍA PVC DE 1"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
JUEGO BOQUILLAS 1"
Total Costo Directo
TUBO PVC 1" CONDUIT
SOLDADURA LIQUIDA 1/4
LIMPIADOR PVC 1/4
UNIDAD: ML
5
ITEM: 5,2
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 72.590,47 0,05 3629,523333
Sub-Total 3.629,52$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 95.950,00 2,00 191.900,00
UN 4.750,00 1,00 4.750,00
UN 2.150,00 3,000 6.450,00
Sub-Total 203.100,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 3,00 72.590,47
Sub-Total 72.590,47$
279.319,99$
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
TUBO IMC 2" GALVANIZADO X3 MTS
UNIÓN IMC 2" GALVANIZADO
CINTA BANDIT DE 1/2"
Total Costo Directo
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ACOMETIDAS ELECTRICAS
TUBERÍA IMC DE 2"
UNIDAD: ML
5
ITEM: 5,3
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 3.299,57 0,05 164,9783333
Sub-Total 164,98$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
ML 5.641,00 4,00 22.564,00
ML 3.062,00 1,00 3.062,00
Sub-Total 25.626,00$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA BB 98.987,00 220% 217771,40 66,00 3.299,57
Sub-Total 3.299,57$
29.090,55$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ACOMETIDAS ELECTRICAS
ACOMETIDA EN 3#8 + 1#8 + 1#10T AWG THWN 60° Cu.
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
CABLE DE CU NO. 8 AWG THWN
Total Costo Directo
CABLE DE CU DESNUDO NO. 10 AWG
UNIDAD: UN
5
ITEM: 5,4
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 98.987,90 0,05 4949,395
Sub-Total 4.949,40$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
KG 3.337,00 0,60 2.002,20
KG 3.982,00 0,01 39,82
M3 76.462,00 0,05 3.823,10
M3 84.216,00 0,02 1.684,32
KG 654,00 86,40 56.505,60
M3 97.708,00 0,11 10.747,88
UN 536,00 113,00 60.568,00
M3 6.409,00 0,07 448,63
Sub-Total 135.819,55$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA AA 89.989,00 220% 197975,80 2,00 98.987,90
Sub-Total 98.987,90$
239.756,85$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ACOMETIDAS ELECTRICAS
CAJA DE INSPECCIÓN 20X20 CM, INCLUYE VARILLA DE CU 5/8"
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
ACERO DE REFUERZO 60000 PSI
ALAMBRE NEGRO NO. 18
ARENA LAVADA DE PEÑA
ARENA LAVADA DE RÍO
CEMENTO GRIS
GRAVILLA DE RÍO
LADRILLO TOLETE COMÚN
RECEBO COMÚN
Total Costo Directo
UNIDAD: UN
5
ITEM: 5,5
I. EQUIPO
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
GL 123.734,88 0,05 6186,74375
Sub-Total 6.186,74$
II. MATERIALES EN OBRA
Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
UN 536,00 230,00 123.280,00
M3 486.251,00 0,36 175.050,36
M3 340.398,00 0,25 85.099,50
M3 6.409,00 0,32 2.050,88
UN 181.178,00 1,00 181.178,00
M3 84.216,00 0,25 21.054,00
Sub-Total 587.712,74$
III. TRANSPORTES
Material Vol-peso ó Cant. Unidad Tarifa Rendimiento Valor-Unit
Sub-Total -$
IV. MANO DE OBRA
Trabajador Jornal Prestaciones Jornal Total Rendimiento Valor-Unit
MANO DE OBRA AA 89.989,00 220% 197975,80 1,60 123.734,88
Sub-Total 123.734,88$
717.634,36$
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
ACOMETIDAS ELECTRICAS
CAJA DE INSPECCIÓN SENCILLA CS-274
Descripción
HERRAMIENTA MENOR
Descripción
LADRILLO TOLETE COMÚN
MORTERO 1:4 ELABORADO EN OBRA
CONCRETO 2000 PSI
RECEBO COMÚN
MARCO Y TAPA PARA CAJA DE INSPECCIÓN CS274
ARENA LAVADA DE RÍO
Total Costo Directo
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