Instalación Eléctrica y Cálculo de Redes

Jul 21, 2024

Clase sobre Instalización Eléctrica y Cálculo de Redes (Notas de Clase)

Introducción

  • Profesor: Ingeniero Jorge Pérez Villalobos
  • Tema: Desarrollo de Instalaciones Eléctricas Internas
  • Contenido Principal: Instalación mínima y desarrollo para edificios de departamentos, locales comerciales, y servicios múltiples.
  • Orden de la Clase: Profesor comienza; luego el ingeniero Pérez completará la parte de cálculo.
  • Prioridad: Grupos cursando este año; recursantes responden preguntas después.

Plan de la Clase

  1. Desarrollo de Instalaciones Internas: Instalación Mínima

    • Instalación básica para una vivienda individual con consumos hasta 5 kW.
    • Conexión trifásica obligatoria superando los 5 kW.
  2. Tipos de Conexiones Eléctricas para Edificios

    • Conexión trifásica para multiusuarios.
    • Componentes de una instalación eléctrica: acometidas, puesta a tierra, líneas de alimentación, tableros.
    • Tipos de acometidas: Aéreas y Subterráneas.
    • Requisitos y especificaciones de las acometidas.

Detalles de Instalaciones Eléctricas

Conexión Aérea

  • Caso: Vivienda retirada de línea municipal:

    • Pilar de 45x45 mínimo.
    • Altura mínima de acometida: 4 metros.
    • Uso de caños de pulgada y media con aislación.
    • Puesta a tierra mediante cable.
    • Detalles sobre cajas de acometida y fusibles.
  • Caso: Sin retiro de línea municipal:

    • Instalación sobre fachada.
    • Uso de caños embutidos de PVC.

Conexión Subterránea

  • Caso: Con o sin espacio verde:

    • Pilar de similar estructura pero con caja de fusibles instalada a 60 cm del nivel de piso.
    • Protecciones mediante fusibles tipo NH.
    • Canio de PVC de mayor diámetro (90 mm).
  • Normativa: Reglamento AEA.

Puesta a Tierra

  • Principios Generales:
    • Usa conductores de cobre o aleaciones adecuadas.
    • Distintos tipos de jabalinas recomendadas.
    • Requisitos sobre conductores y su sección.

Tableros de Distribución

  • Componentes: Interruptores, fusibles, bornes de puesta a tierra.
  • Ubicación: Lugares secos, accesibles, alejados de instalaciones de gas y agua.
  • Protecciones: Interruptor diferencial y termomagnético, protección bajo la normativa IEC-2200.
  • Esquema: Instalación de tableros en viviendas, tableros seccionales.

Dimensionamiento de Conductores y Protecciones

  • Planilla de Carga: Definir circuitos, superficie alimentada, dormitorios, bocas tomacorrientes.
  • Cálculo: Basado en carga total por circuito, coeficiente de simultaneidad, etc.

Lenguaje de Instalación

  1. Esquema Multifilar y Unifilar:
    • Esquema Multifilar: Diseño detallado incluyendo fase, neutro, tierra, y más.
    • Esquema Unifilar: Simplificación del diseño.
  2. Secciones de Conductores: Los diámetros de caños en función del número y tipo de conductores pasados.
  3. Sistema Mixto: Considerar circuitos mixtos (iluminación + tomacorrientes).

Ejercicio de Optimización de Caída de Tensión

Datos Iniciales:

  • Distancias: Acometida a punto 1: 40 metros, punto 1 a motor 1: 20 metros, punto 1 a punto 2: 50 metros, punto 2 al punto 3: 10 metros, punto 2 a motor 2: 30 metros, punto 3 a lámparas: 15 metros.
  • Consumos:
    • Motores trifásicos, lámparas incandescentes.
    • Sección inicial de conductores por tramos especificada.
  • Meta: Mantener la caída de tensión bajo el 3% para la iluminación, optimizar las secciones.

Cálculo de Caída de Tensión

  • Fórmula Base: $$ V_d = rac{ ho imes I imes L}{S} $$ (Para monofásicos y trifásicos, fórmula adaptada según el consumo tipo).
  • Proceso: Calcular para cada tramo desde el punto más alejado hacia la acometida.
  • Optimización: Comparar resultados y ajustar la sección del conductor si la caída de tensión es menor de la admisible.

Tabla de Resumen

  • Tramo: Sección de conductores, longitud, caída de tensión en voltios y porcentaje, acumulado en porcentaje.
  • Verificación: Evaluar tramos individual y acumulativamente para asegurar mantenerse bajo el 3% y 5% para iluminación y fuerza motriz respectivamente.

Comparativa de Consumos

  • Motores y Lámparas: Consideraciones sobre la simultaneidad del uso, flujos y gráficos de defasaje según cargas trifásicas o monofásicas.

Consideraciones Finales

  • Tomar en cuenta el uso eficiente de energía al diseñar la red (selección de conductores y tipo de luminarias).
  • Priorizar la seguridad y eficiencia mediante uso adecuado de protecciones y dimensionamiento correcto.

Ejercicios Futuras

  • Desarrollar ejercicio de caída de tensión guiado similar al presentado en clase, subir ejercicio para práctica en el aula virtual.
  • Revisar y actualizar trabajos prácticos grupales y planillas de carga.

Importante: Resolver dudas y validar ejercicios con el profesor durante las próximas clases.