1. DIRECCION REGIONAL NORDESTE DIRECCION REGIONAL CASTILLA-ARAGON-RIOJADIRECCION REGIONAL SUR Delegacin: BARCELONA Delegacin: CASTILLA-BURGOS Delegacin: SEVILLA 2008Gua de diseo Sicilia, 91-97 6. 08013 BARCELONA Tel.: 93 484 31 01 Fax: 93 484 31 57 E-mail: del.barcelona@es.schneider-electric.com Pol. Ind. Gamonal Villimar 30 de Enero de 1964, s/n 2. 09007 BURGOS Avda. de la Innovacin, s/n Edicio Arena 2 2. 41020 SEVILLAde instalaciones elctricas Tel.: 947 47 44 25 Fax: 947 47 09 72Tel.: 95 499 92 10 Fax: 95 425 45 20 Delegaciones: E-mail: del.burgos@es.schneider-electric.comE-mail: del.sevilla@es.schneider-electric.comSegn normas internacionales IEC BALEARESDelegaciones: Delegaciones: Gremi de Teixidors, 35 2. 07009 PALMA DE MALLORCA ARAGON-ZARAGOZA ALMERIA Tel.: 971 43 68 92 Fax: 971 43 14 43Pol. Ind. Argualas, nave 34 Calle Lentisco, s/n Edif. Celulosa III 50012 ZARAGOZAOcina 6 Local 1 GIRONATel.: 976 35 76 61 Fax: 976 56 77 02Pol. Ind. La Celulosa Pl. Josep Pla, 4 1., 1. E-mail: del.zaragoza@es.schneider-electric.com04007 ALMERIA 17001 GIRONATel.: 950 15 18 56 Fax: 950 15 18 52 Tel.: 972 22 70 65 Fax: 972 22 69 15CENTRO/NORTE-VALLADOLID Topacio, 60 2. CADIZ LLEIDAPol. Ind. San Cristbal Polar, 1 4. E Prat de la Riba, 18 47012 VALLADOLID11405 JEREZ DE LA FRONTERA (Cdiz) 25004 LLEIDATel.: 983 21 46 46 Fax: 983 21 46 75Tel.: 956 31 77 68 Fax: 956 30 02 29 Tel.: 973 22 14 72 Fax: 973 23 50 46 E-mail: del.valladolid@es.schneider-electric.com CORDOBA TARRAGONA Arfe, 16, bajos Del Molar, bloque C Nave C-5, 1. LA RIOJA Avda. Po XII, 14 11. F14011 CORDOBA (esq. Antoni Rubi i Lluch) Pol. Ind. Agro-Reus 26003 LOGROO Tel.: 957 23 20 56 Fax: 957 45 67 57 43206 REUS (Tarragona)Tel.: 941 25 70 19 Fax: 941 27 09 38 Tel.: 977 32 84 98 Fax: 977 33 26 75GRANADA Baza, s/n Edicio ICR Pol. Ind. Juncaril DIRECCION REGIONAL NOROESTE 18220 ALBOLOTE (Granada) Delegacin: DIRECCION REGIONAL CENTRO Tel.: 958 46 76 99 Fax: 958 46 84 36 A CORUAGua de diseo de instalaciones elctricas Delegacin: MADRIDHUELVA Pol. Ind. Pocomaco, Parcela D 33 ATel.: 954 99 92 10 Fax: 959 15 17 57 15190 A CORUACtra. de Andaluca, km 13 Tel.: 981 17 52 20 Fax: 981 28 02 42Pol. Ind. Los Angeles JAEN E-mail: del.coruna@es.schneider-electric.com28906 GETAFE (Madrid) Paseo de la Estacin, 60 Delegaciones: Tel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 48Edicio Europa 1. A E-mail: del.madrid@es.schneider-electric.com23007 JAEN ASTURIASTel.: 953 25 55 68 Fax: 953 26 45 75 Parque Tecnolgico de AsturiasDelegaciones: Edif. Centroelena, parcela 46 Ocina 1. FMALAGA 33428 LLANERA (Asturias)GUADALAJARA-CUENCA Tel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 47Parque Industrial Trevenez Tel.: 98 526 90 30 Fax: 98 526 75 23 Escritora Carmen Martn Gaite, 2 1., local 4 E-mail: del.oviedo@es.schneider-electric.com TOLEDO29196 MALAGA GALICIA SUR-VIGOTel.: 91 624 55 00 Fax: 91 682 40 47Tel.: 95 217 92 00 Fax: 95 217 84 77 Ctra. Vella de Madrid, 33, bajos 36214 VIGOEXTREMADURA-BADAJOZ Tel.: 986 27 10 17 Fax: 986 27 70 64Avda. Luis Movilla, 2 Local B E-mail: del.vigo@es.schneider-electric.com06011 BADAJOZ LEONDIRECCION REGIONAL LEVANTETel.: 924 22 45 13 Fax: 924 22 47 98 Moiss de Len Bloque 43, bajos Delegacin: 24006 LEONVALENCIAEXTREMADURA-CACERES Tel.: 987 21 88 61 Fax: 987 21 88 49Avda. de Alemania E-mail: del.leon@es.schneider-electric.comFont Santa, 4 Local D Edicio Descubrimiento Local TL 2 46910 ALFAFAR (Valencia)10001 CACERES Tel.: 96 318 66 00 Fax: 96 318 66 01Tel.: 927 21 33 13 Fax: 927 21 33 13 DIRECCION REGIONAL NORTEE-mail: del.valencia@es.schneider-electric.com Delegacin: CANARIAS-LAS PALMAS VIZCAYA Delegaciones: Ctra. del Cardn, 95-97 Locales 2 y 3 Estartetxe, 5 4. ALBACETEEdicio Jardines de Galicia 48940 LEIOA (Vizcaya) Paseo de la Cuba, 21 1. A35010 LAS PALMAS DE G.C. Tel.: 94 480 46 85 Fax: 94 480 29 9002005 ALBACETETel.: 928 47 26 80 Fax: 928 47 26 91 E-mail: del.bilbao@es.schneider-electric.comTel.: 967 24 05 95 Fax: 967 24 06 49E-mail: del.canarias@es.schneider-electric.com Delegaciones: CANARIAS-TENERIFE ALICANTE ALAVA Monegros, s/n Edicio A-7 1., locales 1-7Custodios, 6 - 2. El Cardonal Portal de Gamarra, 103006 ALICANTE38108 LA LAGUNA (Tenerife) Edicio Deba Ocina 210 Tel.: 965 10 83 35 Fax: 965 11 15 41Tel.: 922 62 50 50 Fax: 922 62 50 60 01013 VITORIA-GASTEIZ E-mail: del.alicante@es.schneider-electric.com Tel.: 945 123 758 Fax: 945 257 039 CASTELLON CANTABRIA INSTITUTO SCHNEIDER ELECTRIC DE FORMACION Avda. de los Castros, 139 D 2. D Repblica Argentina, 12, bajos 39005 SANTANDER 12006 CASTELLON Tel.: 964 24 30 15 Fax: 964 24 26 17Bac de Roda, 52, edicio A, planta 1 Tel.: 942 32 10 38 / 942 32 10 68 Fax: 942 32 11 82 08019 BARCELONA GUIPUZCOA MURCIATel.: 93 433 70 03 Fax: 93 433 70 39 Parque Empresarial Zuatzu Senda de Enmedio, 12, bajos www.isefonline.es Edicio Urumea, planta baja Local 5 30009 MURCIA 20018 DONOSTIA - SAN SEBASTIANTel.: 968 28 14 61 Fax: 968 28 14 80SOPORTE Y SERVICIO TECNICO A CLIENTES Tel.: 943 31 39 90 Fax: 943 21 78 19E-mail: del.murcia@es.schneider-electric.com 902 10 18 13 E-mail: del.donosti@es.schneider-electric.com NAVARRAEn razn de la evolucin de las normativas y del material, las caractersticas indicadas por el texto y las imgenes de este documento no nos comprometen hasta Parque Empresarial La Muga, 6, planta 4 Ocina 1despus de una conrmacin por parte de nuestros servicios. 31160 ORCOYEN (Navarra)Los precios de las tarifas pueden sufrir variacin y, por tanto, el material ser siempre facturado a los precios y condiciones vigentes en el momento del suministro. Tel.: 948 29 96 20 Fax: 948 29 96 25 Schneider Electric Espaa, S.A. Bac de Roda, 52, edicio A 08019 Barcelona Tel.: 93 484 31 00 Fax: 93 484 33 07 http://www.schneiderelectric.esmiembro de: 020511 B08portada_lomo_contra.pm7 119/3/08, 18:46

2. Gua de diseode instalaciones elctricasPrimeras_pags_01_03 1 28/2/08, 17:25 3. Schneider Electric Espaa, S.A.Bac de Roda, 52, edificio A08019 BarcelonaTel.: 93 484 31 00Fax: 93 484 33 07http://www.schneiderelectric.esSegunda edicin: febrero de 2008Impreso en Espaa - Printed in SpainDepsito legal: B. ??.???- 2008ISBN 84-609-8658-6Preimpresin e impresin: Tecfoto, S.L. Ciutat de Granada, 55. 08005 Barcelona.Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra est protegido por la Ley. Queda prohibida lareproduccin, total o parcial, su distribucin pblica, en todo o en parte, o su transformacin, interpretacin oejecucin artstica fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a travs de cualquier medio, sin lapreceptiva autorizacin, por escrito, del editor.Primeras_pags_01_03 2 28/2/08, 17:25 4. Esta gua se ha escrito para profesionales de la electricidad que tenganque disear, desarrollar, inspeccionar o mantener instalaciones elctricassegn las normas internacionales de la Comisin ElectrotcnicaInternacional (IEC).Qu solucin tcnica garantizar que se cumplen todas las normasde seguridad relevantes? Dar respuesta a esta pregunta ha sido unapauta permanente en la elaboracin de este documento.Una norma internacional como IEC 60364 Instalaciones elctricas enedificios especifica exhaustivamente las normas que hay que cumplir paragarantizar la seguridad y las caractersticas de funcionamiento previstaspara todos los tipos de instalaciones elctricas. Como la norma debe serexhaustiva, y debe poderse aplicar a todos los tipos de productos y lassoluciones tcnicas en uso en todo el mundo, el texto de las normas dela IEC es complejo, y no est redactado en orden para poder aplicarlo alinstante. Por lo tanto, la norma no se puede considerar como un manualde trabajo, sino nicamente como un documento de referencia.El objetivo de la presente gua es ofrecer una explicacin clara, prcticay paso a paso del estudio completo de una instalacin elctrica, segnIEC 60364 y otras normas relevantes de la Comisin ElectrotcnicaInternacional. El primer captulo (B) presenta la metodologa que ha deutilizarse, y cada captulo trata uno de los ocho pasos del estudio. Losdos ltimos captulos estn dedicados a fuentes de alimentacin, cargase instalaciones especiales y el apndice ofrece informacin adicionalsobre compatibilidad electromagntica.Esperamos que usted, como usuario, encuentre de utilidad esta gua. Schneider Electric, S.A.La Gua de diseo de instalaciones elctricas trata en un nico documentolas tcnicas, los reglamentos y las normas relativas a las instalacioneselctricas. Est dirigida a los profesionales de la electricidad enempresas, oficinas tcnicas, organismos de inspeccin, etc.Las tareas de reparacin de los equipos elctricos deben ser realizadaspor personal de mantenimiento elctrico cualificado, y este documento nodebe interpretarse como instrucciones suficientes para los que no estncualificados para utilizar, reparar o mantener el equipo tratado. Aunque seha tenido el cuidado razonable para ofrecer informacin precisa yfidedigna en este documento, Schneider Electric no asume ningunaresponsabilidad por las consecuencias que se produzcan del usode este material.Agradecemos a numerosas personas y organizaciones su contribucina la preparacin de esta gua.Primeras_pags_01_03 328/2/08, 17:25 5. Primeras_pags_04_10 4 28/2/08, 17:30 6. PresentacinPor lo general, se entiende que un equipo elctrico ofrecer el mejorrendimiento (en lo que respecta a seguridad, funcionamiento y duracin)cuando est instalado adecuadamente, lo cual incluye una buenacoordinacin.La tarea del Comit Tcnico 64 de la IEC (Comisin ElectrotcnicaInternacional) es desarrollar y mantener actualizados los requisitos delas instalaciones elctricas. Delegados de muchos comits nacionalestrabajan en TC 64, desde fabricantes, laboratorios, organismos deverificacin, instaladores y empresas de suministro elctrico... por lo que la norma IEC 60364 se considera el documento definitivo enel que se basa el diseo y la implementacin de una instalacin elctrica.Adems, el entorno elctrico es cada vez ms complejo, especialmentedebido a las influencias electromagnticas y otros tipos de perturbaciones,y el funcionamiento continuo de todos los equipos que reciben laalimentacin de la instalacin elctrica se ha convertido en un requisitofundamental.Por consiguiente, los diseadores, los instaladores y los consumidoresnecesitan una gua a la hora de seleccionar y de instalar el equipamientoelctrico.Teniendo en cuenta este aspecto, Schneider Electric ha desarrollado estaGua de diseo de instalaciones elctricas. La han preparado ingenieros deSchneider Electric con amplia experiencia en tecnologa de instalacioneselctricas que poseen conocimientos excelentes sobre los problemas y losrequisitos de los consumidores, y de la norma IEC 60364 y otras normasde la IEC relevantes.Por ltimo, y no por ello menos importante, esta gua ha adoptado lanorma IEC 60364 como base, por lo que facilita y favorece el comerciointernacional.Como presidente del TC 64, es un gran placer y un gran honor presentaresta gua. Estoy seguro de que resultar de gran utilidad en laimplementacin de las disposiciones de la norma 60364y en la resolucin de dudas y problemas de los consumidores.Roland Talon, Presidente TC 64 - Comisin Electrotcnica Internacional.Primeras_pags_04_10 5 28/2/08, 17:30 7. Primeras_pags_04_10 6 28/2/08, 17:30 8. Diseo general - Normativas - APotencia instaladaConexin a la red deBdistribucin de ATConexin a la red deCdistribucin pblica de BTGua de eleccin de Darquitecturas MT y BTDistribucin en instalaciones Ede BTProteccin contra descargas FelctricasLa proteccin de los circuitosGLa aparamenta de BT HProteccin contra Jlas sobretensionesEficiencia energtica Ken la distribucin elctricaMejora del factor de potencia Ly filtrado de armnicosDeteccin y filtradoMde armnicosGeneradores y Ncargas especficasInstalaciones domsticas y similares ePinstalaciones de caractersticas especialesDirectrices de la compatibilidadApelectromagntica (CEM)Primeras_pags_04_10 728/2/08, 17:30 9. Contenido generalDiseo general - Normativa - Potencia instaladaA 1 Metodologa A22 Reglas y disposiciones legalesA43 Cargas elctricas - Caractersticas A104 Demanda de una instalacinA155 Supervisin y control del suministroA21Conexin a la red de distribucin de ATB 1 Alimentacin en AT2 Procedimiento para el establecimiento de un nuevoB2centro de transformacinB143 ProteccinB174 Centros de transformacin MT/BT de distribucin pblica B245 Centros de transformacin MT/BT de cliente con medida en MT B346 Condiciones de instalacin de los centros de transformacin B41Conexin a la red de distribucin pblica de BTC 1 Redes de distribucin pblica de BT2 Tarifas y medicinC2C17Gua de eleccin de arquitecturas MT y BTD 1 Aspectos importantes para el usuario2 Proceso de diseo de arquitectura simplificadoD3D43 Caractersticas de la instalacin elctrica D74 Caractersticas tecnolgicasD115 Criterios de evaluacin de arquitectura D136 Eleccin de fundamentos de arquitectura D157 Eleccin de detalles de arquitecturaD198 Eleccin de equipos D259 Recomendaciones para la optimizacin de la arquitectura D2610 Glosario D2911 Software ID-Spec D3012 Ejemplo: instalacin elctrica en una imprenta D31Distribucin en instalaciones de BTE 1 Esquemas de distribucin de BT2 Esquemas de conexin a tierraE2E173 El sistema de instalacin E304 Influencias externas (IEC 60364-5-51) E38Proteccin contra descargas elctricasF 1 General2 Proteccin contra los contactos directosF2F43 Proteccin contra los contactos indirectosF64 Proteccin de materiales debido a defectos de aislamiento F175 Implementacin del esquema TT F196 Implementacin del esquema TN F257 Implementacin del esquema IT F318 Dispositivos de corriente residual (DDR)F38Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricPrimeras_pags_04_10 8 28/2/08, 17:30 10. Contenido general La proteccin de los circuitosG1 General 2 Mtodo prctico para determinar el tamao mnimoG2 permitido de seccin para conductores de circuitoG7 3 Clculo de la cada de tensin G20 4 Corriente de cortocircuito G24 5 Casos particulares de corriente de cortocircuito G30 6 Conductor de conexin a tierra de proteccin (PE)G37 7 Conductor neutro G42 8 Ejemplo probado de clculo de cables G46 La aparamenta de BTH1 Funciones bsicas de la aparamenta de BT 2 La aparamentaH2H5 3 Eleccin de la aparamentaH10 4 Interruptores automticosH11 Proteccin contra las sobretensionesJPrlogoJ2 1 GeneralJ3 2 Dispositivos de proteccin contra sobretensin J7 3 Normas J12 4 Eleccin de un dispositivo de proteccin J15 Eficiencia energtica en la distribucin elctricaK1 Introduccin 2 Eficiencia energtica y electricidadK2K3 3 Un proceso, varios participantes K5 4 De la medicin elctrica a la informacin elctricaK10 5 Sistema de informacin y comunicacinK16 Mejora del factor de potencia y filtrado de armnicosL1 Energa reactiva y factor de potencia 2 Por qu se debe mejorar el factor de potenciaL2L5 3 Cmo se mejora el factor de potencia L7 4 Dnde se deben instalar los equipos de compensacinL10 5 Cmo se decide el nivel ptimo de compensacin L12 6 Compensacin en bornes de un transformador L15 7 Mejora del factor de potencia en motores asncronosL18 8 Ejemplo de una instalacin antes y despus de la compensacin de la energa reactivaL20 9 Efectos de los armnicos L21 10 Instalacin de bateras de condensadoresL24Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Primeras_pags_04_10928/2/08, 17:30 11. Contenido generalDeteccin y filtrado de armnicosM 1 El problema: Por qu es necesario detectar y eliminarlos armnicos?M22 NormasM33 General M44 Principales efectos de los armnicos en las instalaciones M65 Indicadores caractersticos y umbrales crticosde distorsin armnicaM116 Medida de los indicadores caractersticos M147 Equipos de medida M168 Soluciones para atenuar los armnicos M17Generadores y cargas especficasN 1 Grupos electrgenos: proteccin e instalaciones BT2 Sistemas de alimentacin ininterrumpida (SAI)N2N113 Proteccin de transformadores de BT/BTN244 Circuitos de iluminacinN275 Motores asncronosN42Instalaciones domsticas y similaresP e instalaciones de caractersticas especiales1 Instalaciones domsticas y similaresP22 Cuartos de bao y duchasP103 Recomendaciones aplicables a instalacionesde caractersticas especiales P12Directrices sobre compatibilidad electromagntica (CEM)Apndice1 Distribucin elctricaAp22 Principios y estructuras de la conexin a tierraAp33 Instalacin Ap54 Mecanismos de acoplamiento y contramedidasAp145 Recomendaciones de cableado Ap20Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricPrimeras_pags_04_10 10 28/2/08, 17:30 12. Captulo A A1Diseo general - Normativa -Potencia instaladandiceMetodologaA2 1Reglas y disposiciones legales A4 22.1 Definicin de niveles de tensiones2.2 Disposiciones legales A4 A52.3 Normas A52.4 Calidad y seguridad de una instalacin elctrica A62.5 Prueba inicial de una instalacinA62.6 Pruebas peridicas de comprobacin de una instalacinA72.7 Conformidad (con las normas y especificaciones) del equipoutilizado en la instalacinA72.8 Medio ambiente A8Cargas elctricas - CaractersticasA10 33.1 Motores de induccin3.2 Aparatos de calefaccin de tipo resistivo y lmparas A10incandescentes (convencionales o halgenas)A123.3 Lmparas fluorescentes, lmpara de descarga y equiporelacionadoA13Demanda de una instalacin A15 44.1 Potencia instalada (kW)4.2 Potencia aparente instalada (kVA) A15 A154.3 Estimacin de la demanda mxima real de kVAA164.4 Ejemplo de aplicacin de los factores ku y ksA184.5 Factor de diversidad A184.6 Seleccin de la potencia del transformador A194.7 Seleccin de fuentes de alimentacin A20Supervisin y control del suministro A21 55.1 Principales beneficios del usuario5.2 Del sistema de supervisin y control de la red A21al equipo elctrico inteligenteA235.3 Servicios estndar que posiblemente pueden proporcionarlos equipos inteligentes comparados con otras soluciones A255.4 Trminos tcnicos en los sistemas de comunicacinA265.5 Restricciones importantes a tener en cuenta paradisear un equipo elctrico inteligente o de comunicacionesA27 Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A1 1 18/3/08, 16:16 13. A2 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada1 Metodologa Es preciso leer todos los captulos en el orden en que se presentan para poder estudiar una instalacin elctrica con esta gua. Listado de cargas de la instalacin A - Diseo general - Normativa -El estudio de una instalacin elctrica propuesta necesita una comprensin correcta Potencia instaladade todas las reglas y normas que la rigen. La demanda total de energa se puede calcular a partir de los datos relacionados con la ubicacin y la intensidad de cada corriente junto con el conocimiento de los modos de funcionamiento (demanda en rgimen nominal, condiciones de arranque, funcionamiento no simultneo, etc.). A partir de estos datos, se obtienen de modo inmediato la potencia necesaria de la fuente de alimentacin y (en los casos apropiados) el nmero de fuentes necesarias para una potencia adecuada para la instalacin. Tambin es necesario tener informacin sobre las estructuras de tarifas locales para elegir la mejor opcin en cuanto a montaje de la conexin a la red de alimentacin, por ejemplo: en alta o baja tensin. Conexin a la red Esta conexin se puede realizar en: B - Conexin a la red de distribucin de AT c Media tensin. Se tendr que estudiar, construir y equipar un centro de transformacin de abonado. Este centro de transformacin puede ser una instalacin interior o exterior segn las normas y reglamentos correspondientes. C - Conexin a la red de distribucin c Baja tensin. pblica de BT La instalacin se conectar a la red local de suministro elctrico y se medir (necesariamente) segn las tarifas de baja tensin. Arquitectura de la distribucin elctrica D - Gua de eleccin de arquitecturas MT y BT La red de distribucin de toda la instalacin se estudia como un sistema completo. E - Distribucin en instalaciones de BT Se definen el nmero y las caractersticas de las fuentes de alimentacin de emergencia auxiliares. La disposicin de montaje de las tomas de tierra del neutro se selecciona segn la normativa local, las restricciones relacionadas con la alimentacin y el tipo de cargas. El equipo de distribucin (cuadros, interruptores, conexiones de circuitos...) se determina a partir de los planos de construccin y la ubicacin y agrupacin de las cargas. El tipo de edificios y la asignacin pueden influir en la inmunidad frente a las perturbaciones externas. Proteccin contra descargas elctricas F - Proteccin contra descargas elctricasUna vez determinada previamente la conexin a tierra (TT, IT o TN), deben implementarse los dispositivos protectores apropiados para lograr una proteccin contra los riesgos de contacto directo o indirecto. Circuitos e interruptores G - La proteccin de los circuitosCada circuito se estudia en detalle. A partir de las corrientes nominales de las cargas, el nivel de la corriente de cortocircuito y el tipo de dispositivo protector, se puede determinar la seccin de los cables conductores del circuito. Antes de adoptar el tamao del conductor indicado arriba, es necesario que se cumplan los siguientes requisitos: c La cada de tensin cumple con la norma correspondiente. c El arranque del motor es satisfactorio. c Est asegurada la proteccin frente a las descargas elctricas. Se determina a continuacin la corriente de cortocircuito y se comprueba la capacidad de resistencia trmica y electrodinmica del circuito. Es posible que estos clculos indiquen que es necesario usar un conductor de mayor seccin que el que se seleccion en un principio. H - La aparamenta de BT Los requisitos que necesita el interruptor determinarn su tipo y caractersticas. Se examinar la utilizacin de tcnicas de selectividad y limitacin mediante el uso de fusibles e interruptores automticos. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A12 18/3/08, 16:16 14. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada1 MetodologaA3 Proteccin contra las sobretensiones J - Proteccin contra las sobretensionesLas cadas de rayos directas o indirectas pueden daar el equipo elctrico a una distancia de varios kilmetros. Las sobretensiones de maniobra y las sobretensiones transitorias de frecuencia industrial tambin pueden producir las mismas consecuencias. Se examinan los defectos y se proponen las soluciones. Eficiencia energtica K - Eficiencia energtica en la distribucinLa implementacin de dispositivos de medida junto a un sistema de comunicacin elctrica adecuado dentro de la instalacin elctrica, puede generar grandes beneficios al usuario o propietario: reduccin en el consumo energtico, reduccin en costos de energa y mejor uso del equipo elctrico. Energa reactiva L - Mejora del factor de potencia y filtrado de La correccin del factor de potencia en las instalaciones elctricas se lleva a cabo armnicos de modo local o global o combinando ambos mtodos. Armnicos M - Deteccin y filtrado de armnicos Los armnicos de la red afectan a la calidad de la energa y forman parte del origen de muchas contaminaciones como sobrecargas, vibraciones, desgaste del equipo, problemas con equipos sensibles de redes de rea local, redes telefnicas, etc. En este captulo se trata de los orgenes y los efectos de armnicos, se explica cmo medirlos y se ofrecen soluciones. Generadores y cargas especficas M - Generadores y cargas especficasSe estudian los elementos o los equipos especficos: c Fuentes especficas como alternadores o inversores. c Cargas especficas con caractersticas especiales, como motores de induccin, circuitos de iluminacin o transformadores de BT/BT. c Sistemas especficos como redes de corriente continua. Aplicaciones genricas Algunos edificios y ubicaciones estn sujetos a una reglamentacin especialmente P - Instalaciones domsticas y similares estricta: el ejemplo ms comn son las viviendas familiares. e instalaciones de caractersticas especiales Software ECOdial El software ECOdial (1) proporciona un paquete de diseo completo para las instalaciones de BT segn las normas y recomendaciones de la IEC. Estn incluidas las caractersticas siguientes: c Elaboracin de esquemas elctricos. c Clculo de corrientes de cortocircuito. c Clculo de cadas de tensin. c Optimizacin de la seccin de los cables. c Especificaciones necesarias de la aparamenta. c Selectividad entre los dispositivos de proteccin. c Recomendaciones para esquemas de filiacin. c Verificacin de la proteccin de personas. c Impresin completa de los datos de diseo calculados. (1) ECOdial es un producto de Merlin Gerin. Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A1 3 18/3/08, 16:16 15. A4 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada2 Reglas y disposiciones legales Las instalaciones de baja tensin estn regidas por numerosos textos legales y tcnicos que se pueden clasificar del siguiente modo: c Disposiciones legales (decretos, reglamentos, etc.). c Cdigo de prctica, disposiciones legales publicadas por instituciones profesionales, especificaciones de trabajo. c Normas nacionales e internacionales para instalaciones. c Normas nacionales e internacionales para productos. 2.1 Definicin de niveles de tensiones Disposiciones legales y recomendaciones de tensin IEC Sistemas trifsicos de tres o cuatro hilosSistemas de fase nicas de tres hilos Tensin nominal (V) Tensin nominal (V) 50 Hz60 Hz60 Hz 120/208120/240 240 230/400(1) 277/480 400/690(1) 480 347/600 1.000600 (1) La tensin nominal de los sistemas existentes de 220/380 V y de 240/415 V pueden evolucionar hacia el valor recomendado de 230/400 V. El perodo de transicin debera ser lo ms corto posible y no exceder del ao 2008. Durante este perodo, como primer paso, las autoridades de suministro de electricidad de los pases que tengan sistemas de 220/380 V deberan establecer la tensin en 230/400 V +6 %, 10 % y los pases que tengan sistemas de 240/415 V deberan establecer la tensin en el rango de 230/400 V +10 %, 6 %. Al final de este perodo de transicin, se debera haber alcanzado la tolerancia de 230/400 V 10 %, despus de esto se considerar la reduccin de este rango. Todas las consideraciones anteriores se aplican tambin al valor presente de 380/660 V con respecto al valor recomendado de 400/690 V. Fig. A1: Las tensiones estn entre 100 V y 1000 V (IEC 60038 Edicin 6.2 2002-07).Serie I Serie IITensin mximaTensin nominal Tensin mxima Tensin nominalpara el equipo (kV) del sistema (kV)para el equipo (kV)del sistema (kV) 3,6(1) 3,3(1)3(1)4,40(1)4,16(1) 7,2(1) 6,6(1)6(1) 12 1110 13,2(2)12,47(2) 13,97(2) 13,2(2) 14,52(1) 13,8(1) (17,5) (15) 24 2220 26,4(2)24,94(2) 36 3325 36,5 34,5 40,5 35 Estos sistemas son generalmente trifsicos a no ser que se indique de otro modo. Los valores indicados son tensiones entre fases. Los valores indicados entre parntesis deben considerarse como valores no preferentes. Se recomienda que esos valores no se utilicen en sistemas nuevos que se construyan en el futuro. Nota 1: Se recomienda que en cualquiera de los pases la relacin entre dos tensiones nominales adyacentes no debe ser inferior a 2. Nota 2: En un sistema normal de Serie I, la tensin ms alta y la ms baja no difieren en ms de aproximadamente 10 % de la tensin nominal del sistema. En un sistema normal de Serie II, la tensin ms alta y la ms baja no difieren en ms de aproximadamente 5 % de la tensin nominal del sistema. (1) Estos valores no deberan utilizarse para sistemas de distribucin pblica. (2) Estos sistemas son generalmente de cuatro hilos. Fig. A2: Las tensiones estndar por encima de 1 kV y que no excedan de 36 kV (IEC 60038 Edicin 6.2 2002-07). Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A24 10/3/08, 18:17 16. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada2 Reglas y disposiciones legalesA52.2 Disposiciones legales En la mayora de los pases las instalaciones elctricas debern cumplir diferentes disposiciones legales publicadas por las autoridades nacionales o por organismos privados reconocidos. Es primordial tener en cuenta estas restricciones locales antes de comenzar el diseo.2.3 Normas Esta gua est basada en las normas IEC pertinentes, en particular la IEC 60364. La IEC 60364 ha sido establecida por parte de expertos mdicos e ingenieros de todos los pases del mundo con una experiencia equiparable en un nivel internacional. En la actualidad, los principios de seguridad de la IEC 60364 y la 60479-1 son los fundamentos de la mayora de las disposiciones legales del mundo (consultar la tabla que aparece a continuacin y la de la pgina siguiente). IEC 60038Tensiones normales IEC 60076-2Transformadores de potencia. Parte 2: Calentamiento IEC 60076-3Transformadores de potencia. Parte 3: Niveles de aislamiento, ensayos dielctricos y distancias de aislamiento en el aire IEC 60075-5Transformadores de potencia. Parte 5: Aptitud para soportar cortocircuitos IEC 60075-10 Transformadores de potencia. Parte 10: Determinacin de los niveles de ruido IEC 60146Convertidores a semiconductores. Especificaciones comunes y convertidores conmutados por red IEC 60255Rels elctricos IEC 60265-1Interruptores de alta tensin. Parte 1: Interruptores para tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores a 52 kV IEC 60269-1Fusibles de baja tensin. Parte 1: Reglas generales IEC 60269-2Fusibles de baja tensin. Parte 2: Reglas suplementarias para los fusibles destinados a ser utilizados por personas autorizadas (fusibles parausos principalmente industriales) IEC 60282-1Fusibles de alta tensin. Parte 1: Fusibles limitadores de corriente IEC 60287-1-1Cables elctricos. Clculo de la intensidad admisible. Parte 1: Ecuaciones de intensidad admisible (factor de carga 100%) y clculo de prdidas.Seccin 1: Generalidades IEC 60364Instalaciones elctricas en edificios IEC 60364-1Instalaciones elctricas en edificios. Parte 1: Definiciones, campo de aplicacin y principios fundamentales IEC 60364-4-41 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 41: Proteccin contra los choques elctricos IEC 60364-4-42 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 42: Proteccin contra los efectos trmicos IEC 60364-4-43 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 43: Proteccin contra las sobreintensidades IEC 60364-4-44 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 4: Proteccin para garantizar la seguridad. Captulo 44: Proteccin contra las sobretensiones IEC 60364-5-51 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 51: Reglas comunes IEC 60364-5-52 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 52: Canalizaciones IEC 60364-5-53 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 53: Aparamenta IEC 60364-5-54 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de los materiales elctricos. Captulo 54: Puesta a tierra y conductores de proteccin IEC 60364-5-55 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 5: Eleccin e instalacin de materiales elctricos. Captulo 55: Otros materiales IEC 60364-6-61 Instalaciones elctricas en edificios. Parte 6: Verificacin. Captulo 61: Verificacin inicial IEC 60364-7-701Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 701: Locales que contienen unabaera o ducha IEC 60364-7-702Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 702: Piscinas y otros depsitos IEC 60364-7-703Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 703: Locales que contienenradiadores para saunas IEC 60364-7-704Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 704: Instalaciones en obras IEC 60364-7-705Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 705: Instalaciones elctricas enlos establecimientos agrcolas y hortcolas IEC 60364-7-706Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 706: Recintos conductores dedimensiones reducidas IEC 60364-7-707Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 707: Puesta a tierra de lasinstalaciones con equipos de proceso de datos IEC 60364-7-708Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 708: Instalaciones elctricas enparques de caravanas y en caravanas IEC 60364-7-709Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 709: Puertos deportivos yembarcaciones de recreo IEC 60364-7-710Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 710: Locales de uso mdico IEC 60364-7-711Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 711: Exposiciones,espectculos y stands IEC 60364-7-712Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 712: Sistemas de alimentacinde energa solar fotovoltaica IEC 60364-7-713Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 713: Muebles IEC 60364-7-714Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 714: Instalaciones de alumbradoexterior IEC 60364-7-715Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 715: Instalaciones de alumbradoa muy baja tensin IEC 60364-7-717Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 717: Unidades mviles otransportables IEC 60364-7-740Instalaciones elctricas en edificios. Parte 7: Reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales. Seccin 740: Instalaciones elctricastemporales para estructuras, atracciones y casetas de ferias, parque de atracciones y circos IEC 60427Ensayos sintticos de interruptores automticos para corriente alterna de alta tensin IEC 60439-1Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 1: Conjuntos de serie y conjuntos derivados de serie IEC 60439-2Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 2: Requisitos particulares para las canalizaciones prefabricadas IEC 60439-3Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 3: Requisitos particulares para los conjuntos de aparamenta de baja tensin destinados a estarinstalados en lugares accesibles al personal no cualificado durante su utilizacin. Cuadros de distribucin IEC 60439-4Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 4: Requisitos particulares para conjuntos para obras (CO) IEC 60446Principios fundamentales y de seguridad para la interfaz hombre-mquina, el marcado y la identificacin. Identificacin de conductores porcolores o por nmeros (Contina en la siguiente pgina) Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A2 5 10/3/08, 18:17 17. A6 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 2 Reglas y disposiciones legalesIEC 60439-5Conjuntos de aparamenta de baja tensin. Parte 5: Requisitos particulares para los conjuntos destinados a ser instalados al exterior en lugares pblicos. Conjuntos de aparamenta para redes de distribucin (CRD)IEC 60479-1Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 1: Aspectos generalesIEC 60479-2Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 2: Aspectos especialesIEC 60479-3Efectos de la corriente elctrica en seres humanos y animales domsticos. Parte 3: Efectos de la corriente que pasa a travs del cuerpo de animales domsticosIEC 60529Grados de proteccin proporcionados por las envolventes (cdigo IP)IEC 60644Especificaciones para los cartuchos fusibles de alta tensin destinados a circuitos con motoresIEC 60664Coordinacin de aislamiento de los equipos en las redes de baja tensinIEC 60715Dimensiones de la aparamenta de baja tensin. Montaje normalizado sobre carriles para soportes mecnicos de dispositivos elctricos en instalaciones de aparamentaIEC 60724Lmites de temperatura de cortocircuito en cables elctricos de tensin asignada de 1 kV (Um = 1,2 kV) a 3 kV (Um = 3,6 kV)IEC 60755Requisitos generales para dispositivos de proteccin que funcionan con corriente residualIEC 60787Gua de aplicacin para la seleccin de fusibles de alta tensin para el circuito del transformadorIEC 60831Condensadores de potencia autorregenerables a instalar en paralelo en redes de corriente alterna de tensin nominal inferior o igual a 1000 VIEC 60947-1Aparamenta de baja tensin. Parte 1: Reglas generalesIEC 60947-2Aparamenta de baja tensin. Parte 2: Interruptores automticosIEC 60947-3Aparamenta de baja tensin. Parte 3: Interruptores, seccionadores, interruptores-seccionadores y combinados fusiblesIEC 60947-4-1Aparamenta de baja tensin. Parte 4: Contactores y arrancadores de motor. Seccin 1: Contactores y arrancadores electromecnicosIEC 60947-6-1Aparamenta de baja tensin. Parte 6: Materiales de funciones mltiples. Seccin 1: Materiales de conexin de transferencia automticaIEC 61000Compatibilidad electromagntica (CEM)IEC 61440Proteccin contra los choques elctricos. Aspectos comunes a las instalaciones y a los equiposIEC 61557-1Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia de las medidas de proteccin. Parte 1: Requisitos generalesIEC 61557-8Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia de las medidas de proteccin. Parte 8: Dispositivos de control de aislamiento para esquemas ITIEC 61557-9Seguridad elctrica en redes de distribucin de baja tensin de hasta 1.000 V en CA y 1.500 V en CC. Equipos para ensayo, medida o vigilancia de las medidas de proteccin. Parte 9: Dispositivos de localizacin de defectos de aislamiento en redes IT.IEC 61558-2-6Seguridad de los transformadores, unidades de alimentacin y anlogos. Parte 2-6: Requisitos particulares para los transformadores de seguridad para uso general.IEC 62271-1Especificaciones comunes de aparamenta de alta tensin y normas de aparamenta de controlIEC 62271-100Aparamenta de alta tensin. Parte 100: Interruptores automticos de corriente alterna para alta tensinIEC 62271-102Aparamenta de alta tensin. Parte 102: Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra de corriente alternaIEC 62271-105Aparamenta de alta tensin. Parte 105: Combinados interruptor-fusibles de corriente alternaIEC 62271-200Aparamenta de alta tensin. Parte 200: Aparamenta bajo envolvente metlica de corriente alterna para tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores o iguales a 52 kVIEC 62271-202Subestaciones prefabricadas de alta tensin/baja tensin (Final)2.4 Calidad y seguridad de una instalacin elctricaSi se respetan los procedimientos de control, slo se asegurarn la seguridady la calidad si:c Al inicio se comprueba la conformidad de la instalacin elctrica con la normativay las disposiciones legales vigentes.c El equipo elctrico cumple la normativa vigente.Se respeta la comprobacin peridica de la instalacin recomendada porel fabricante del equipo.2.5 Prueba inicial de una instalacinAntes de que se conecte una instalacin a la red de suministro, deben realizarsepruebas antes de la puesta en marcha elctrica as como inspecciones visualespor parte de la autoridad o de un agente asignado.Las pruebas se realizan en conformidad con las disposiciones legales(gubernamentales o institucionales) que pueden presentar ligeros cambios de unpas a otro. Los principios de tales disposiciones, sin embargo, son comunes y sebasan en la observancia de estrictas reglas de seguridad en el diseo y en larealizacin de la instalacin.La IEC 60364-6-61 y las normas relacionadas que se incluyen en esta gua sebasan en consensos internacionales para estas pruebas, con los que sepretenden cubrir todas las medidas de seguridad y las prcticas de instalacinaprobadas que son necesarias normalmente para los edificios de viviendas,comerciales y (en su mayora) industriales. Sin embargo, muchas industrias tienenregulaciones adicionales relacionadas con un producto concreto (petrleo, carbn,gas natural, etc.). Tales requisitos adicionales superan el alcance de esta gua.Las pruebas elctricas antes de la puesta en marcha y las comprobacionesmediante inspeccin visual para las instalaciones en edificios incluyen,normalmente, todas las siguientes:c Pruebas de aislamiento de todos los conductores de cables o de hilos de lainstalacin fija y entre las fases y tierra.c Pruebas de continuidad y de conductividad de los conductores de proteccin,equipotenciales y de conexin a tierra.c Pruebas de resistencia de electrodos de tierra con respecto a tierra lejana.c Verificacin de la operacin correcta de los enclavamientos, si procede.c Nmero de tomas de salida que se permite por comprobacin de circuito. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A26 10/3/08, 18:17 18. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada2 Reglas y disposiciones legalesA7 c Comprobacin de la seccin de todos los conductores para su adecuacin a los niveles de cortocircuito imperantes, teniendo en cuenta los dispositivos de proteccin, los materiales y las condiciones de instalacin (en el aire, conductos, etc.). c Verificacin de que todas las partes expuestas y las partes metlicas superfluas tienen conexin a tierra (en caso necesario). c Comprobacin de distancias mnimas en los baos, etc. Estas pruebas y comprobaciones son bsicas (pero no exhaustivas) para la mayor parte de las instalaciones, mientras que en las regulaciones estn incluidas muchas otras pruebas para tratar casos especficos, por ejemplo: instalaciones con conexin a tierra TN, TT o IT, las instalaciones basadas en aislamiento de clase 2, circuitos MBTS y ubicaciones especiales, etc. El propsito de esta gua es prestar atencin a las caractersticas particulares de los diferentes tipos de instalaciones e indicar las reglas esenciales que se tienen que tener en cuenta para alcanzar un nivel de calidad satisfactorio que asegurar un rendimiento seguro y libre de problemas. Se intenta que los mtodos recomendados en esta gua, modificados si es necesario para satisfacer cualquier variacin posible impuesta por cualquier instalacin, puedan satisfacer cualquier requisito de la prueba anterior a la puesta en marcha y de la inspeccin. 2.6 Pruebas peridicas de comprobacin de una instalacin En muchos pases, los agentes autorizados deben realizar pruebas peridicas de todas las instalaciones de edificios comerciales e industriales, junto con las instalaciones en edificios utilizados para reuniones pblicas. La Figura A3 muestra la frecuencia de las pruebas prescritas normalmente segn el tipo de instalacin de que se trate. Tipo de instalacinFrecuenciade pruebasInstalaciones que c Ubicaciones en las que existe un riesgo Anualrequieren la proteccin de degradacin, fuego o explosinde los empleadosc Instalaciones temporales en los lugaresde trabajoc Ubicaciones en las que hay instalacionesde alta tensinc Ubicaciones de conduccin restrictivadonde se utilizan dispositivos mvilesOtros casosCada 3 aosInstalaciones en edificiosSegn el tipo de edificio y su capacidad De uno a tresutilizados para reuniones para recibir al pblicoaospblicas en las que serequiere proteccin frente alriesgo de incendio o pnicoResidencial Segn la normativa local Fig. A3: Frecuencia de pruebas de comprobacin recomendadas normalmente para una instalacin elctrica.La conformidad del equipo con la normativa 2.7 Conformidad (con las normas y especificaciones)pertinente se puede garantizar de diferentes del equipo utilizado en la instalacinmaneras. Certificacin de conformidad La conformidad del equipo con la normativa pertinente se puede garantizar: c Mediante una marca oficial de conformidad garantizada por el organismo de certificacin competente. c Mediante un certificado de conformidad emitido por un organismo de certificacin. c Mediante una declaracin de conformidad del fabricante. Las primeras dos soluciones normalmente no estn disponibles para el equipo de alta tensin. Declaracin de conformidad En los lugares en los que el equipo va a ser utilizado por profesionales o personas preparadas, la declaracin de conformidad del fabricante (incluida la documentacin tcnica) se reconoce normalmente como una certificacin vlida. Cuando la competencia del fabricante se ponga en duda, la declaracin del fabricante se puede ver respaldada por un certificado de conformidad. Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A2 710/3/08, 18:17 19. A8 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada2 Reglas y disposiciones legales Nota: Marcado e En Europa las directivas europeas precisan que el fabricante o un representante autorizado realice el marcado e bajo su propia responsabilidad. Esto significa que: c El producto cumple los requisitos legales. c Se supone que se puede sacar al mercado en Europa. El marcado e no es ni una marca de origen ni una marca de conformidad. Marca de conformidad Las marcas de conformidad se colocan en los dispositivos y en el equipo que generalmente utilizan personas sin cualificacin (ej. en el campo de los aparatos para uso domstico). Las marcas de conformidad son emitidas por un organismo de certificacin si el equipo cumple los requisitos de una normativa aplicable y tras la verificacin por parte del sistema de gestin de calidad del fabricante. Certificacin de calidad La normativa define varios mtodos de garanta de calidad que corresponden a situaciones diferentes antes que a diferentes niveles de calidad. Garanta Los laboratorios para muestras de pruebas no pueden certificar la conformidad de una campaa de produccin completa: Estas pruebas se llaman pruebas tipo. En algunas pruebas para la conformidad con la normativa, las muestras se destruyen (pruebas sobre fusibles, por ejemplo). Slo el fabricante puede certificar que los productos fabricados tienen, de hecho, las caractersticas que figuran. Se pretende que la certificacin de garanta de calidad complete la declaracin inicial o la certificacin de conformidad. Como prueba de que se han llevado a cabo todas las medidas necesarias para asegurar la calidad de produccin, el fabricante obtiene un certificado del sistema de control de calidad que supervisa la fabricacin del producto en cuestin. Estos certificados son emitidos por organizaciones especializadas en el control de calidad y se basan en la norma de calidad ISO 9000. La normativa define tres sistemas modelo de control de garanta de calidad que corresponden a situaciones diferentes antes que a diferentes niveles de calidad: c El modelo 3 define la garanta de calidad mediante la inspeccin y comprobacin de los productos finales. c El modelo 2 incluye, adems de la comprobacin del producto final, la verificacin del proceso de fabricacin. Por ejemplo, este mtodo se aplica en el fabricante de fusibles en que las caractersticas de rendimiento no se pueden comprobar sin destruir el fusible. c El modelo 1 se corresponde con el modelo 2, pero con el requisito adicional de que se tiene que inspeccionar a conciencia el proceso de diseo, por ejemplo, cuando no se pretenda fabricar y probar un prototipo (en el caso de un producto de fabricacin personalizada para la especificacin). 2.8 Medio ambiente Los sistemas de gestin de medio ambiente se pueden certificar mediante un organismo independiente si cumple los requisitos proporcionados en ISO 14001. Este tipo de certificacin afecta principalmente a las especificaciones industriales pero tambin se puede conceder a lugares en los que se disean los productos. Un producto con diseo medioambiental, algunas veces llamado "eco-design" es un enfoque del desarrollo sostenible con el objeto de disear productos/servicios que satisfagan las necesidades de los clientes a la vez que reduzcan el impacto medioambiental en todo su ciclo de vida til. Las metodologas que se utilizan a tal efecto llevan hacia la seleccin de la arquitectura del diseo junto con los componentes y materiales teniendo en cuenta la influencia de un producto en el entorno a lo largo de su ciclo de vida til (desde la extraccin de las materias primas hasta el desguace). Ej. produccin, transporte, distribucin, final de la vida til, etc. En Europa se han publicado dos directivas que se llaman: c Directiva RoHS (restriccin de sustancias peligrosas) que entrar en vigor en julio de 2006 (la entrada en vigor fue el 13 de febrero de 2003 y la fecha de aplicacin es el 1 de julio de 2006). Esta directiva pretende la eliminacin de seis sustancias peligrosas de los productos: plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente, polibromobifenilos (PBB) o polibromodifenilteres (PBDE). Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A28 10/3/08, 18:17 20. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 2 Reglas y disposiciones legalesA9c La directiva RAEE (residuos de aparatos elctricos y electrnicos) que entr envigor en agosto de 2005 (la entrada en vigor fue el 13 de febrero de 2003y la fecha de aplicacin es el 13 de agosto de 2005) para dirigir el final de la vidatil y los tratamientos de aparatos de uso domstico y no domstico.En otras partes del mundo habr nuevas legislaciones que persigan los mismosobjetivos.Adems de la accin de los fabricantes en favor de los productos de diseo ecolgico,la contribucin de la instalacin elctrica completa al desarrollo sostenible puedemejorar significativamente a travs del diseo de la instalacin. En realidad, se hademostrado que una concepcin optimizada de la instalacin, teniendo en cuenta lascondiciones de operacin, ubicacin de subestaciones y estructura de distribucin demedia tensin/baja tensin (cuadros de distribucin elctrica, conductos para barrascolectoras, cables) pueden llevar a reducir considerablemente los impactosambientales (agotamiento de materia prima, agotamiento de energa,fin de la vida til).Consulte el captulo D sobre ubicacin del centro de transformacin y el cuadro dedistribucin de baja tensin. Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A2 910/3/08, 18:17 21. A10 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 3 Cargas elctricasCaractersticasExamen de la demanda real de potencia El examen de los valores reales de la potencia aparente que necesita cada cargapermite el establecimiento de:aparente de las diferentes cargas: un pasopreliminar necesario en el diseo de unac Una demanda de potencia declarada que determina el contrato del suministro deenerga.instalacin de baja tensin.c La especificacin del transformador de alta/baja tensin, cuando sea aplicable(teniendo en cuenta la previsin de aumento de cargas).c Los niveles de corriente de carga en cada cuadro de distribucin.3.1 Motores de induccinLa potencia nominal en kW (Pn ) de un motor Demanda de corrienteindica su potencia mecnica equivalente.La intensidad absorbida proporcionada al motor viene dada por las frmulasLa potencia aparente en kVA (Sn ) proporcionada siguientes:al motor es una funcin de la salida, del c Motor trifsico : Ia = Pn 1.000 / (e U cos )rendimiento del motor y del factor de potencia. c Motor monofsico: Ia = Pn 1.000 / (U cos )Sn = Pn donde cos Ia: intensidad absorbida (en amperios).Pn: potencia nominal (en kW de potencia activa).U: tensin entre fases para el motor trifsico y tensin entre las terminales de losmotores monofsicos (en V). Un motor monofsico puede estar conectado fase aneutro o fase a fase.: rendimiento del motor. kW de salida/kW de entrada.cos : factor de potencia. kW de entrada/kVA de entrada.Corriente subtransitoria y ajuste de la proteccinc El valor punta de la corriente subtransitoria puede ser muy alto; el valor tpico estentre 12 y 15 veces el valor eficaz nominal Inm. A veces este valor puede alcanzar25 veces Inm.c Los interruptores automticos Merlin Gerin, los contactores Telemecanique y losrels trmicos estn diseados para resistir arranques de motor con una corrientesubtransitoria muy alta (el valor punta subtransitorio puede ser hasta de 19 veces elvalor eficaz nominal Inm).c Si se produce un disparo inesperado de la proteccin contra sobreintensidad duranteel arranque, esto significa que la corriente de arranque excede de los lmites normales.Como resultado, se puede alcanzar alguna resistencia mxima de los aparatos, sepuede reducir la vida til e incluso se pueden destruir algunos dispositivos. Para evitartales situaciones, debe considerarse sobredimensionar el aparato.c Los aparatos Merlin Gerin y Telemecanique estn diseados para asegurar laproteccin de los arrancadores de motor frente a los cortocircuitos. Segn el riesgo,las tablas muestran la combinacin del interruptor automtico, el contactor y el reltrmico para obtener la coordinacin tipo 1 o tipo 2 (consulte el captulo N).Intensidad del arranqueAunque se pueden encontrar en el mercado motores de alto rendimiento, en laprctica sus intensidades de arranque son bsicamente las mismas que las dealgunos motores estndar.La utilizacin del arrancador estrella-tringulo, arrancador esttico suave oconvertidor variador de velocidad permite reducir el valor de la intensidad dearranque (ej. 4 Ia en lugar de 7,5 Ia).Compensacin de potencia reactiva (kVAr) proporcionada a motoresde induccinGeneralmente es ventajosa por motivos tcnicos y econmicos la reduccin de laintensidad proporcionada a los motores de induccin. Esto se puede alcanzarmediante la utilizacin de condensadores sin que afecte a la potencia de salida delos motores. Normalmente nos referimos a la aplicacin de este principio a laoperacin de motores de induccin como mejora del factor de potencia ocorreccin del factor de potencia.Como se expone en el captulo L, la potencia aparente (kVA) proporcionada a unmotor de induccin se puede reducir de un modo significativo mediante el uso decondensadores de potencia. La reduccin de los kVA de entrada trae consigo lareduccin correspondiente de la intensidad de entrada (dado que la tensinpermanece constante).La compensacin de potencia reactiva se recomienda principalmente para motoresque funcionan durante largos perodos con potencia reducida.Como se mostr con anterioridad, cos = kW de entrada por lo que una reduccin kVA de entradade kVA de entrada aumenta (es decir, mejora) el valor de cos . Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Schneider ElectricCapitulo_A310 30/1/08, 16:10 22. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 3 Cargas elctricas A11CaractersticasLa corriente proporcionada al motor despus de la correccin del factor de potencia cos viene dada por: I = Ia cos donde cos es el factor de potencia antes de la compensacin y cos es el factorde potencia despus de la compensacin, siendo Ia la intensidad original.Se tiene que tener en cuenta que el convertidor variador de velocidad proporcionauna compensacin de energa reactiva.La Figura A4 muestra en funcin de la potencia nominal del motor, los valores deintensidad de motor estndar para varias tensiones de alimentacin kWhp 230 V380 -400 V 440 - 500 V690 V 415 V480 VAAA A AA0,18 -1,0-0,6 - 0,48 0,350,25 -1,5-0,85- 0,68 0,490,37 -1,9-1,1 - 0,88 0,64-1/2-1,3- 1,1 --0,55 -2,6-1,5 - 1,20,87-3/4-1,8- 1,6 ---1-2,3- 2,1 --0,75 -3,3-1,9 - 1,51,11,1-4,7-2,7 - 2,21,6-1-1/2-3,3- 3,0 ---2-4,3- 3,4 --1,5-6,3-3,6 - 2,92,12,2-8,5-4,9 - 3,92,8-3-6,1- 4,8 --3,0-11,3 -6,5 - 5,23,83,7---- - --4-15 9,78,5 7,6 6,84,95,5-20 -11,5- 9,26,7-7-1/2-14,0 - 11,0---10 -18,0 - 14,0--7,5-27 -15,5- 12,4 8,911 -38,0 -22,0- 17,6 12,8-15 -27,0 - 21,0---20 -34,0 - 27,0--15 -51 -29- 23 1718,5 -61 -35- 28 21-25 -44 - 34-22 -72 -41- 33 24-30 -51 - 40---40 -66 - 52--30 -96 -55- 44 3237 -115-66- 53 39-50 -83 - 65---60 -103- 77--45 -140-80- 64 4755 -169-97- 78 57-75 -128- 96---100-165- 124 --75 -230-132 - 1067790 -278-160 - 12893-125-208- 156 --110-340-195 156113-150-240- 180 --132-400-230 - 184134-200-320- 240 --150---- - --160-487-280 - 224162185---- - ---250-403- 302 --200-609-350 - 280203220---- - ---300-482- 361 --250-748-430 - 344250280---- - ---350-560- 414 ---400-636- 474 --300---- - --Fig. A4: Potencia e intensidades operativas nominales (contina en la pgina siguiente). Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A3 11 30/1/08, 16:10 23. A12 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada3 Cargas elctricas Caractersticas kW hp230 V 380 -400 V440 - 500 V 690 V415 V 480 VA AAA A A 315- 940 -540- 432 313 -540 - --515 - - 335- - --- - - 355- 1.061 -610- 488 354 -500 - 786-590 - - 375- - --- - - 400- 1.200 -690- 552 400 425- - --- - - 450- - --- - - 475- - --- - - 500- 1.478 -850- 680 493 530- - --- - - 560- 1.652 -950- 760 551 600- - --- - - 630- 1.844 -1.060- 848 615 670- - --- - - 710- 2.070 -1.190- 952 690 750- - --- - - 800- 2.340 -1.346- 1.076 780 850- - --- - - 900- 2.640 -1.518- 1.214 880 950- - --- - - 1.000- 2.910 -1.673- 1.339 970 Fig. A4: Potencia e intensidades operativas nominales (conclusin). 3.2 Aparatos de calefaccin de tipo resistivo y lmparas incandescentes (convencionales o halgenas) La intensidad absorbida de un aparato de calefaccin o de una lmpara incandescente se puede obtener con facilidad a partir de la potencia nominal Pn determinada por el fabricante (ej. cos = 1) (consulte Figura A5).Potencia Intensidad absorbida (A)nominalMonofsica Monofsica Trifsica Trifsica(kW) 127 V230 V230 V400 V0,10,79 0,43 0,25 0,140,21,58 0,87 0,50 0,290,53,94 2,17 1,26 0,7217,94,35 2,51 1,441,511,8 6,52 3,77 2,17215,8 8,70 5,02 2,892,519,7 10,9 6,28 3,61323,6 13 7,53 4,333,527,6 15,2 8,72 5,05431,5 17,4 10 5,774,535,4 19,6 11,3 6,5539,4 21,7 12,6 7,22647,2 26,1 15,1 8,66755,1 30,4 17,6 10,1863 34,8 20,1 11,5971 39,1 22,6 1310 79 43,5 25,1 14,4 Fig. A5: Intensidades absorbidas de aparatos de calefaccin de tipo resistivo y lmparas incandescentes (convencionales o halgenas). Intensidades vienen dadas por:Pn(1) c Carga trifsica: Ia =eU (1) Ia en amperios; U en voltios. Pn est en vatios. Si Pn est en kW, multiplique la ecuacin por 1.000. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Schneider ElectricCapitulo_A312 30/1/08, 16:10 24. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 3 Cargas elctricas A13Caractersticas Pn (1)c Carga monofsica: Ia = Uen la que U es la tensin entre los terminales del equipo.Para una lmpara incandescente, la utilizacin de gas halgeno permite una fuenteluminosa ms concentrada. La salida de luz se incrementa y la vida til de lalmpara se duplica.Nota: En el momento del encendido, el filamento fro da lugar a un pico deintensidad muy breve pero intenso.3.3 Lmparas fluorescentes, lmpara de descargay equipo relacionadoLa potencia Pn (vatios) indicada en el tubo de una lmpara fluorescente no incluye lapotencia absorbida por el balasto (reactancia).La intensidad viene dada por: Preactancia + PnIa =U cos donde U = la tensin aplicada a la lmpara completa con su equipo relacionado.Con (a no ser que se indique de otro modo):c cos = 0,6 sin condensador de correccin del factor de potencia (FP)(1).c cos = 0,86 con correccin FP(1) (tubos sencillos o dobles).c cos = 0,96 para balastos electrnicos.Si no se indica ningn valor de prdida de potencia para la reactancia, se puedeutilizar una cifra del 25% de Pn.La Figura A6 proporciona estos valores para diferentes exposiciones de balastos. Montaje dePotencia deCorriente (A) a 230 V Long. lmparas, los tubosBalasto magntico Balasto del arrancadores(W)(2) electrnico tubo y resistencias Sin conden- Con con-(cm)sador dedensador decorreccin FP correccin FPUn tubo18 0,200,140,1060 36 0,330,230,18120 58 0,500,360,28150Dos tubos2 18 0,280,1860 2 36 0,460,35120 2 58 0,720,52150(2) La potencia en vatios est marcada en el tubo.Fig. A6: La intensidad absorbida y el consumo de potencia de los tubos fluorescentes deiluminacin de dimensiones comunes (a 230 V-50 Hz).Lmparas fluorescentes compactasLas lmparas fluorescentes compactas tienen las mismas caractersticas derentabilidad y larga duracin que los tubos clsicos. Normalmente se utilizan enlugares pblicos con iluminacin permanente (por ejemplo: pasillos, vestbulos,bares, etc.) y se puede montar en los mismos lugares que las lmparasincandescentes (consulte la Figura A7). Tipo de Potencia deCorriente lmpara la lmpara (W) a 230 V (A)Lmpara de 10 0,080resistencias 18 0,110separadas26 0,150Lmpara de 80,075resistencias 11 0,095integradas 16 0,125 (1) A menudo nos referimos a la correccin del factor de 21 0,170 potencia como compensacin en la terminologa de descarga del tubo de iluminacin.Fig. A7: Intensidades absorbidas y consumo de potencia de las lmparas fluorescentes cos es aproximadamente 0,95 (los valores de cero de V e Icompactas (a 230 V-50 Hz). casi estn en fase) pero el factor de potencia es 0,5 debido a la forma impulsiva de la intensidad, el pico de la cual se produce tarde en cada semiperodo. Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A3 13 30/1/08, 16:10 25. A14 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 3 Cargas elctricasCaractersticasLa potencia en vatios indicada en el tubo deLmparas de descargauna lmpara de descarga no incluye la La Figura A8 proporciona la intensidad absorbida por una unidad completa y quepotencia disipada por el balasto. incluye todo el equipo complementario asociado.Estas lmparas dependen de la descarga elctrica luminosa a travs de un gas ovapor de un componente metlico que est en un recipiente cristalino estanco y auna presin determinada. Estas lmparas tienen un tiempo de arranque largo,durante el que la corriente Ia es superior a la corriente nominal In. Las demandas decorriente y potencia vienen dadas para diferentes tipos de lmparas (valores mediostpicos que pueden diferir ligeramente de un fabricante a otro).Tipo de PotenciaCorriente In (A)Arranque Rendimiento Tiempo medio Utilizacinlmpara absorbida FP no FPIa/InPerodo lumnicade vida til de(W) (W) a corregido corregido(min) (lmenesla lmpara (h)230 V 400 V 230 V 400 V 230 V 400 Vpor vatio)Lmparas de vapor de sodio de alta presin50600,760,3 de 1,4de 4 a 6 de 80 a 120 9.000c Iluminacin de70801 0,45a 1,6 pasillos largos100 115 1,2 0,65c Espacios150 168 1,8 0,85exteriores250 274 3 1,4 c Iluminacin400 431 4,4 2,2 pblica1.000 1.055 10,45 4,9Lmparas de vapor de sodio de baja presin2634,50,450,17de 1,1de 7 a 15de 100 a 200 de 8.000c Iluminacin de3646,50,22a 1,3 a 12.000autopistas6680,50,39c Iluminacin de91105,5 0,49seguridad, estacin131 154 0,69c Plataforma, reasde almacenamientoVapor de mercurio + halgenos metlicos (tambin denominados ioduros metlicos)7080,5 1 0,40 1,7 de 3 a 5 de 70 a 90 6.000 c Iluminacin150 1721,800,88 6.000 de reas muy250 2762,101,35 6.000 grandes por400 4253,402,15 6.000 proyectores1.000 1.0468,255,30 6.000 (p. ej.: deportes,2.000 2.092 2.052 16,50 8,60 10,50 62.000 estadios, etc.)Vapor de mercurio + sustancia fluorescente (bin fluorescente)5057 0,6 0,30 de 1,7 a 2 de 3 a 6de 40 a 60 de 8.000c Talleres con8090 0,8 0,45 a 12.000techos muy altos125 1411,150,70 (pasillos, hangares)250 2682,151,35 c Iluminacin400 4213,252,15 exterior700 7315,4 3,85 c Salida de1.000 1.0468,255,30 luminosidad baja(1)2.000 2.140 2.080 15 116,1Nota: Estas lmparas son sensibles a las cadas de tensin. Se apagan si la tensin cae a menos del 50% de la tensin nominal yno se volver a encender antes de que se enfre durante aproximadamente 4 minutos.Nota: Las lmparas de vapor de sodio a baja presin tienen rendimiento superior a la de otras fuentes. Sin embargo, estrestringido el uso de estas lmparas por el hecho de que el color amarillo anaranjado que emiten provoca que sea casi imposibleel reconocimiento de los colores.(1) Reemplazado por lmparas de vapor de sodio. Fig. A8: Intensidad absorbida por las lmparas de descarga. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A31430/1/08, 16:10 26. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 4 Demanda de una instalacin A15Para disear una instalacin se debe evaluar la demanda mxima de potenciaque se puede solicitar al sistema.Un diseo que simplemente se base en la suma aritmtica de todas las cargasexistentes en la instalacin sera extremadamente caro y poco prctico desde elpunto de vista de la ingeniera.El propsito de este captulo es el de mostrar cmo se pueden evaluar variosfactores teniendo en cuenta la diversidad (operacin no simultnea de todos losdispositivos de un grupo determinado) y la utilizacin (por ejemplo, un motorelctrico no funciona normalmente al lmite de su capacidad, etc.) de todas lascargas existentes y proyectadas. Los valores proporcionados estn basados en laexperiencia y en los registros extrados de las instalaciones actuales. Adems deproporcionar datos de diseo de instalaciones bsicas en circuitos individuales, losresultados proporcionarn un valor global para la instalacin a partir de la que sepueden especificar los requisitos de un sistema de alimentacin (red de distribucin,transformador de alta/baja tensin o grupo electrgeno).4.1 Potencia instalada (kW)La potencia instalada es la suma de las La mayor parte de los dispositivos y aparatos elctricos se marcan para indicar supotencia nominal (Pn).potencias nominales de todos los dispositivosLa potencia instalada es la suma de las potencias nominales de todos loselctricos de la instalacin. dispositivos elctricos de la instalacin. Esta no es en la prctica la potenciaEsta no es en la prctica la potencia absorbida absorbida realmente. Este es el caso de los motores elctricos, en los que larealmente.potencia nominal se refiere a la potencia de salida en el eje principal. El consumo depotencia de entrada ser evidentemente superior.Las lmparas fluorescentes y de descarga asociadas a resistencias deestabilizacin son otros casos en los que la potencia nominal indicada en la lmparaes inferior a la potencia consumida por la lmpara y su resistencia.Los mtodos para evaluar el consumo real de potencia de los motores y dispositivoslumnicos se han proporcionado en el apartado 3 de este captulo.La demanda de potencia (kW) es necesaria para seleccionar la potencia nominal deun grupo electrgeno o batera.Para una alimentacin de una red de alimentacin pblica de baja tensin o a travsde un transformador de alta/baja tensin, la cantidad significativa es la potenciaaparente en kVA.4.2 Potencia aparente instalada (kVA)Normalmente se asume que la potenciaNormalmente se asume que la potencia aparente instalada es la suma aritmtica delos kVA de las cargas individuales. Los kVA mximos estimados que se van aaparente instalada es la suma aritmtica de losproporcionar sin embargo no son iguales a los kVA totales instalados.kVA de las cargas individuales. Los kVA La demanda de potencia aparente de una carga (que puede ser un dispositivomximos estimados que se van a proporcionar sencillo) se obtiene a partir de su potencia nominal (corregida si es necesario, comosin embargo no son iguales a los kVA totalesse dice anteriormente con los motores, etc.) y de la aplicacin de los siguientesinstalados. coeficientes: = rendimiento = kW de salida/kW de entrada.cos = el factor de potencia = kW/kVA.La demanda en kVA de potencia aparente de la carga:Sn = Pn /( cos )A partir de este valor, la corriente de carga completa Ia (A)(1) que toma la carga ser: S 103c Ia = n Vpara una carga conectada entre fase y neutro. Sn 103c Ia =eUpara la carga trifsica equilibrada, en la que:V = tensin fase-neutro (voltios).U = tensin fase-fase (voltios).Se tiene que tener en cuenta que, hablando de un modo estricto, los kVA totales depotencia aparente no son la suma aritmtica de los kVA calculados de las cargasindividuales (a no ser que todas las cargas tengan el mismo factor de potencia).Sin embargo, es normal realizar una suma aritmtica simple, cuyo resultado dar unvalor de kVA que supera el valor real por un margen de diseo aceptable.Cuando no se conocen alguna o todas las caractersticas de carga, los valores quese muestran en la Figura A9 de la pgina siguiente se pueden utilizar paraproporcionar una estimacin muy aproximada de demandas de VA (las cargasindividuales normalmente son demasiado pequeas para expresarlas en kVA o kW). (1) Para obtener mayor precisin debe tenerse en cuenta elLas estimaciones para cargas de iluminacin estn basadas en superficies de 500 m2. factor de utilizacin mxima como se ha expresado a continuacin en el subapartado 4.3. Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A415 10/3/08, 18:19 27. A16 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada4 Demanda de una instalacinIluminacin fluorescente (corregida a cos = 0,86)Tipo de aplicacinTubo fluorescente Nivel medio deestimado (VA/m2) coniluminacinreflector industrial (1)(lux = lm/m2) Carreteras y autopistas, reas de7 150 almacenamiento, trabajo intermitente Trabajos industriales: fabricacin y 14300 ensamblaje de piezas de trabajo muy grandes Trabajo diario: trabajo de oficina 24500 Trabajos delicados talleres de 41800 ensamblaje de alta precisin de oficinas tcnicasCircuitos de potenciaTipo de aplicacinEstimado (VA/m2) Aire comprimido de estacin de bombeo de 3 a 6 Ventilacin de las instalaciones 23 Calefactores de conveccin elctricos: de 115 a 146 casas privadas, pisos y apartamentos 90 Oficinas 25 Taller de distribucin 50 Taller de montaje70 Tienda de mquinas 300 Taller de pintura350 Planta de tratamiento de calor 700 (1) Ejemplo: tubo de 65 W (balasto no incluido), flujo 5.100 lmenes (lm), eficacia lumnica del tubo = 78,5 lm/W. Fig. A9: Estimacin de la potencia aparente instalada. 4.3 Estimacin de la demanda mxima real de kVA Todas las cargas individuales no operan necesariamente a su potencia nominal mxima ni funcionan necesariamente al mismo tiempo. Los factores ku y ks permiten la determinacin de las demandas de potencia mxima y de potencia aparente realmente necesarias para dimensionar la instalacin. Factor de utilizacin mxima (ku) En condiciones normales de funcionamiento, el consumo de potencia de una carga es a veces inferior que la indicada como potencia nominal, una circunstancia bastante comn que justifica la aplicacin de un factor de utilizacin (ku) en la estimacin de los valores reales. Este factor se le debe aplicar a cada carga individual, con especial atencin a los motores elctricos, que raramente funcionan con carga completa. En una instalacin industrial, este factor se puede estimar en una media de 0,75 para los motores. Para cargas de luz incandescente, el factor siempre es igual a 1. Para circuitos con tomas de corriente, los factores dependen totalmente del tipo de aplicaciones a las que ofrecen suministro las tomas implicadas. Factor de simultaneidad (ks) Es una prctica comn que el funcionamiento simultneo de todas las cargas instaladas de una instalacin determinada nunca se produzca en la prctica. Es decir, siempre hay cierto grado de variabilidad y este hecho se tiene en cuenta a nivel de estimacin mediante el uso del factor de simultaneidad (ks). El factor ks se aplica a cada grupo de cargas (por ejemplo, obtener el suministro de un cuadro de distribucin o subdistribucin). El diseador es el responsable de la determinacin de estos factores, ya que precisa un conocimiento detallado de la instalacin y de las condiciones en las que se van a explotar los circuitos individuales. Por este motivo, no es posible proporcionar valores precisos para la aplicacin general. Factor de simultaneidad para un bloque de apartamentos En la Figura A10 de la pgina contigua se muestran algunos valores tpicos para ste y se pueden aplicar a todos los consumidores domsticos con suministro de 230/400 V (trifsico de cuatro hilos). En el caso de los consumidores que utilizan acumuladores de calor elctricos para la calefaccin, se recomienda un factor de 0,8 con independencia del nmero de consumidores. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Schneider ElectricCapitulo_A416 10/3/08, 18:19 28. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 4 Demanda de una instalacinA17 Nmero deFactor de consumidores simultaneidad (ks) De 2 a 4 1 De 5 a 9 0,78 De 10 a 14 0,63 De 15 a 19 0,53 De 20 a 24 0,49 De 25 a 29 0,46 De 30 a 34 0,44 De 35 a 39 0,42 De 40 a 49 0,41 50 y ms 0,40Fig. A10: Factores de simultaneidad en un bloque de apartamentos.Ejemplo (consultar Figura A11):Un edificio de apartamentos de cinco pisos con 25 consumidores, que tienen unacarga instalada de 6 kVA cada uno.La carga total instalada para el edificio es: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 kVA.El suministro de potencia aparente necesario para el edificio es: 150 0,46 = 69 kVA.A partir de la figura A10, es posible determinar la magnitud de las corrientes endiferentes secciones del circuito principal comn que proporciona suministro a todoslos pisos. Para los cables que van en vertical y que se alimentan a nivel del suelo, laseccin de los conductores evidentemente tiene que reducirse progresivamentedesde los pisos inferiores a los superiores.Estos cambios del tamao del conductor vienen espaciados normalmente por unintervalo de al menos tres pisos.En el ejemplo, la corriente que entra en el cable de subida a nivel del suelo es: 150 0,46 103= 100 A400 ela corriente que llega al tercer piso es: (36 + 24) 0,63 103= 55 A 400 e4.a6 consumidoresplanta0,78 36 kVA3.a4 consumidoresplanta0,63 24 kVA2.a5 consumidoresplanta 0,53 30 kVA1.a6 consumidoresplanta 0,49 36 kVAPlanta 4 consumidoresbaja 24 kVA 0,46Fig. A11: Aplicacin del factor de simultaneidad ( ks ) a un bloque de apartamentos de 5 pisos. Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A4 17 10/3/08, 18:19 29. A18 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada4 Demanda de una instalacin Factor de simultaneidad para cuadros de distribucin La Figura A12 muestra los valores hipotticos de ks para un cuadro de distribucin que suministra a varios circuitos para los que no hay indicacin sobre el modo en que se divide la carga total entre ellos. Si los circuitos son principalmente para cargas de iluminacin, sera prudente adoptar los valores de ks cercanos a la unidad. Nmero de Factor de circuitos simultaneidad (ks) Montajes comprobados0,9 completamente 2 y 3 4y5 0,8 De 6 a 90,7 10 y ms0,6 Montajes probados 1,0 parcialmente; seleccione en cada caso Fig. A12: Factor de simultaneidad para cuadros de distribucin (IEC 60439). Factor de simultaneidad segn la funcin del circuito Los factores ks que se pueden utilizar para circuitos que alimentan a las cargas ms habituales aparecen en la Figura A13. Funcin del circuitoFactor de simultaneidad (ks) Alumbrado 1 Calefaccin y aire acondicionado1 Tomas de corrientede 0,1 a 0,2(1) Ascensoresc Para el motor ms y montacargas(2)potente 1 c Para el segundo motor ms potente 0,75 c Para todos los motores 0,60(1) En algunos casos, principalmente en instalaciones industriales, este factor puedeser superior.(2) La corriente que hay que tomar en consideracin es igual a la corriente nominaldel motor aumentada en un tercio de su corriente de arranque. Fig. A13: Factor de simultaneidad segn la funcin del circuito. 4.4 Ejemplo de aplicacin de los factores ku y ks Un ejemplo de la estimacin de las demandas de kVA mximos reales a todos los niveles de una instalacin, desde cada posicin de carga al punto de suministro (consulte Figura A14 en la pgina contigua). En este ejemplo, la potencia aparente instalada total es de 126,6 kVA, que corresponde a un valor mximo real (estimado) en los bornes de baja tensin del transformador de alta/baja tensin de slo 65 kVA. Nota: Para seleccionar el tamao de los cables para los circuitos de distribucin de una instalacin, la corriente I (en amperios) a travs de un circuito est determinada a partir de la ecuacin:S (kVA) 103 I= Ue donde kVA es el mximo real del valor de potencia aparente trifsico que aparece en el diagrama para el circuito en cuestin y U es la tensin fase-fase (en voltios). 4.5 Factor de diversidad El factor de diversidad, tal como se ha definido en la normativa IEC, es idntico al factor de simultaneidad (ks) utilizado en esta gua, como se describe en el subapartado 4.3. En algunos pases anglfonos, sin embargo (en el momento de esta edicin), el factor de diversidad es el inverso de ks, es decir, siempre es > 1. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A418 10/3/08, 18:19 30. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 4 Demanda de una instalacinA19 Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3Utilizacin Potencia FactorDemanda Factor de Demanda Factor deDemanda Factor deDemandaaparente mximo de mxima de simulta-de potencia simulta- de potencia simulta- de potencia(S)utilizacin potencia neidad aparente neidadaparente neidadaparentekVAaparente kVAkVAkVAkVATaller ATomon. 150,8 4 Cuadro dedistribucinn. 250,8 4Circuito de alimentacinn. 350,8 4 14,4Taller An. 450,8 40,75Pedestal cuadro de distribucinperforado n. 120,81,618,9Cuadron. 220,81,6de5 tomas de Tomas de0,9distribucin corrientecorriente de 10/16 A 181 18 0,23,6Circuitogeneralilumin. principal30 lmparas3 1313MGDBfluorescentes Circuito de alim.Taller BCompresor15 0,812112 Tomas de Taller B B / ATT corriente cuadro de3 tomas de 10,61 10,6 0,44.3 distribucin 15,6 65corriente de 10/16 A Circuito0,910 lmparas1 1111 ilumin. 0,9fluorescentesTaller CVentilacin n. 12,5 1 2,5Cuadro deTaller Cdistribucin cuadro den. 22,5 1 2,5 Circuito alim. distribucin 135Horno n. 1151 15 0,9 37,8n. 2151 15Tomas de5 tomas de corrientecorriente de 10/16 A 181 180,285 Circuito ilumin.20 lmparas2 121 2fluorescentes Fig A14: Un ejemplo al estimar la carga mxima prevista de una instalacin (los valores del factor utilizados slo con fines de demostracin).4.6 Seleccin de la potencia del transformadorCuando una instalacin se va a alimentar directamente desde un transformador dealta/baja tensin y la carga de potencia aparente mxima de la instalacin se hadeterminado, se puede decidir un calibre adecuado para el transformador, teniendoen cuenta las consideraciones siguientes (consulte Figura A15): Potencia aparente In (A) kVA 237 V 410 V 100 244 141 160 390 225 250 609 352 315 767 444 400 974 563 500 1.218 704 630 1.535 887 800 1.949 1.127 1.000 2.436 1.408 1.250 3.045 1.760 1.600 3.898 2.253 2.000 4.872 2.816 2.500 6.090 3.520 3.150 7.673 4.436Fig. A15: Potencias aparentes estndar para transformadores de alta/baja tensin y corrientesnominales relacionadas.c La posibilidad de mejorar el factor de potencia de la instalacin (consulte elcaptulo L).c Extensiones anticipadas a la instalacin. Schneider Electric Gua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A4 1910/3/08, 18:19 31. A20 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada4 Demanda de una instalacin La corriente nominal de carga completa In en la parte de baja tensin de un transformador trifsico viene determinada por:S (kVA) 103 In = Ue donde c S = potencia kVA del transformador. c U = tensin fase-fase en vaco en voltios (237 V o 410 V). c In est en amperios. Para un transformador monofsico: S 103 In =V donde c V = tensin entre los bornes de baja tensin en vaco (en voltios). c Ecuacin simplificada para 400 V (carga trifsica). c In = S (kVA) 1,4. La norma IEC para los transformadores de potencia es IEC 60076. 4.7 Seleccin de fuentes de alimentacin De la importancia de mantener una alimentacin permanente, surge la cuestin sobre el uso de una planta de energa de reserva. La seleccin y las caractersticas de estas fuentes alternativas estn definidas en el captulo D. Para la fuente principal de suministro la seleccin generalmente se realiza entre una conexin a la red de baja tensin o a la de alta tensin de la red elctrica pblica. En la prctica, puede ser necesaria la conexin a un suministro en alta tensin cuando la carga exceda (o est planificado que pueda exceder) de cierto nivel, generalmente del orden de 250 kVA, o si la calidad del servicio necesaria es superior a la que est normalmente disponible desde una red de baja tensin. Por otra parte, si se prev que la instalacin produzca perturbaciones a los consumidores cercanos cuando est conectada a la red de baja tensin, las autoridades encargadas del suministro pueden proponer un servicio en alta tensin. Los suministros de alta tensin pueden contar con ciertas ventajas: de hecho un consumidor de alta tensin: c No tiene perturbaciones de otros consumidores como puede ser el caso de la baja tensin. c Es libre de elegir cualquier tipo de sistema de conexin a tierra de baja tensin. c Puede elegir entre ms tarifas econmicas. c Puede aceptar incrementos muy grandes de carga. Sin embargo, hay que tener en cuenta que: c El consumidor es el propietario del centro de transformacin de alta/baja tensin y, en algunos pases debe construirlo y equiparlo de su propio bolsillo. La empresa suministradora puede, en determinadas circunstancias, participar en la inversin, al nivel de la lnea de alta tensin por ejemplo. c Una parte de los costes de conexin pueden, por ejemplo, recuperarse a menudo si se conecta un segundo usuario a la lnea de alta tensin un cierto tiempo despus de la conexin original del consumidor. c El consumidor tiene acceso slo a la parte de baja tensin de la instalacin, el acceso a la parte de alta tensin est reservado al personal de la empresa suministradora (lectura de contador, operaciones, etc.). Sin embargo, en determinados pases, el consumidor puede acceder al interruptor automtico protector de alta tensin (o interruptor de carga con fusibles). c El tipo y la ubicacin del centro de transformacin se acuerdan entre el consumidor y la empresa suministradora. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A420 10/3/08, 18:19 32. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 5 Supervisin y controlA21del suministroEl sistema de supervisin y control de la potencia puede ser de gran ayuda para elusuario o el propietario de una red elctrica.Las empresas cada vez se mueven ms rpido, la utilizacin de las instalaciones delos edificios tambin. Una red elctrica tiene entonces que enfrentarse ageneraciones sucesivas de necesidades, que conducirn a muchas evoluciones enla carga, pero seguramente tambin a evoluciones de servicios asociados, porejemplo el seguimiento de costes debidos a un nivel de competitividad superior.Incluso si la decisin es invertir posteriormente, el diseo de la red tiene que teneren cuenta que se podra instalar un sistema de utilizacin y control, y si el equipoestuviera anticipado a su integracin sera una ventaja muy competitiva.Hoy en da, contar con el enfoque supervisin y control de alimentacin noconlleva la instalacin de un sistema complejo y caro.Algunas de las caractersticas ms simples son realmente asequibles con un buenretorno de la inversin porque se puede integrar directamente en el equipo depotencia.Este sistema puede compartir de un modo sencillo el medio de comunicacin de laweb de intranet del usuario.Adems, la operacin no precisa de aptitudes o preparacin especfica. Slo precisala utilizacin de software sin licencia como los navegadores de Internet.La capacidad de actualizacin tambin es una realidad basada en nuevastecnologas que llegan para el mundo de la oficina y la comunicacin (ahora puedeejecutar varios protocolos en el mismo medio, el heredado y el nuevo). As, el hechode aprovecharse de estas nuevas posibilidades ser cada vez ms uncomportamiento diferenciador.5.1 Principales beneficios del usuarioEl control y supervisin de la energa puede ser interesante principalmente por cuatromotivos:c Puede contribuir al incremento en la eficacia de los usuarios.c Puede contribuir a la disminucin del coste de energa.c Puede ayudar en la optimizacin y en el incremento de la duracin de la vida tilde los activos asociados a la red elctrica.c Finalmente puede ser imprescindible para incrementar la productividad delproceso asociado (proceso industrial o incluso de oficina, gestin de edificios),mediante la prevencin o la reduccin de las paradas, o la garanta de mayorcalidad de energa a los receptores.Incremento de la eficacia del personal de mantenimientoUno de los retos del personal de mantenimiento de la red elctrica es tomar ladecisin correcta y actuar en el mnimo tiempo.La primera necesidad de esas personas es conocer mejor lo que ocurre en la red y,posiblemente desde cualquier lugar de la instalacin en cuestin.Esta transparencia en lo que respecta al lugar es una caracterstica clave quepermite al personal de mantenimiento:c Interpretar los flujos de energa elctrica - comprobar que la red est compensadacorrectamente, quines son los consumidores principales, en qu perodo del da,de la semana...c Interpretar el comportamiento de la red - un disparo en una unidad dealimentacin es ms fcil de entender cuando se tiene acceso a la informacinde las cargas aguas abajo.c Estar informado espontneamente sobre los eventos, incluso fuera del lugar encuestin mediante la comunicacin mvil actual.c Dirigir directamente a la ubicacin correcta en el lugar con el recambio adecuado ycon la comprensin completa del estado de la red.c Iniciar una accin de mantenimiento teniendo en cuenta la utilizacin real de unequipo, ni demasiado pronto, ni demasiado tarde.Disminucin del coste de energaLa factura de suministro elctrico puede ser un gasto significativo para las empresas,pero al mismo tiempo no es en lo que se fijan los directores en primer lugar.Sin embargo, el hecho de que se proporcione al electricista un modo de supervisarla red elctrica, se puede ver como un medio muy importante de optimizar y, enciertos casos, reducir considerablemente el gasto en energa. Schneider ElectricGua de diseo de instalaciones elctricas 08Capitulo_A5 2130/1/08, 16:12 33. A22 A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada5 Supervisin y control del suministro Aqu tenemos algunos ejemplos de la utilizacin principal de los sistemas de supervisin ms sencillos: c Establecer comparativas entre zonas para detectar un consumo anormal. c Realizar un seguimiento de un consumo inesperado. c Asegurar que el consumo elctrico no es superior al de los competidores. c Seleccionar el contrato de suministro elctrico adecuado para la instalacin elctrica. c Configurar un deslastrado simple slo utilizando la optimizacin de cargas manejables como las luces. c Estar en disposicin de solicitar la compensacin por daos debida a la falta de calidad proporcionada por la empresa suministradora de electricidad. El proceso se ha detenido debido a una cada de la red. Optimizacin de los activos Un hecho cada vez ms frecuente es que la red elctrica evoluciona cada vez ms y se produce una cuestin recurrente: mi red va a soportar esta nueva evolucin? Es aqu donde normalmente un sistema de supervisin puede ayudar a que el propietario de la red tome la decisin correcta. Mediante su actividad de registro, puede archivar la utilizacin real de los activos y luego evaluar con bastante precisin la capacidad que no est en uso de una red, un cuadro de distribucin, un transformador... Incremento de la duracin de la vida til de los activos Un mejor uso de un activo puede incrementar su vida til. Los sistemas de supervisin pueden proporcionar informacin precisa sobre el uso exacto de un activo y luego el equipo de mantenimiento puede decidir la operacin de mantenimiento apropiada, ni demasiado tarde ni demasiado pronto. En algunos casos, tambin la supervisin de los armnicos puede ser un factor positivo para la duracin de la vida til de algunos activos (como motores o transformadores). Incremento de la productividad mediante la reduccin del tiempo de inactividad El tiempo de inactividad es la pesadilla de cualquier persona que est al cargo de una red elctrica. Puede suponerle una prdida importante a la compaa y la presin para iniciar de nuevo el suministro en un tiempo mnimo y el estrs asociado para el operador es muy alta. Un sistema de control y supervisin puede ayudar a reducir el tiempo de inactividad de un modo muy eficaz. Sin hablar de un sistema de control remoto que son los sistemas ms sofisticados y que pueden ser necesarios para las aplicaciones ms exigentes, un sistema de supervisin ya puede proporcionarle informacin importante que puede contribuir en gran medida a reducir el tiempo de inactividad: c Proporcionndole al operador informacin espontnea, incluso remota, incluso fuera del lugar en cuestin (mediante comunicacin mvil como GSM/SMS). c Proporcionando una visin global del estado general de la red. c Ayudando a la identificacin de la zona que falla. c Contando de modo remoto con informacin detallada adjunta a cada evento detectado por los dispositivos de campo (causa del disparo, por ejemplo). El control remoto de un dispositivo se debe realizar pero no es necesariamente obligatorio. En la mayor parte de los casos es necesaria la inspeccin de la parte averiada donde se pueden realizar las acciones locales. Incremento de la productividad mediante la mejora de la calidad de la energa Alguna carga puede ser muy sensible a la falta de calidad de la electricidad y puede que los operadores se tengan que enfrentar a situaciones inesperadas si la energa de la calidad no est bajo control. La supervisin de la calidad de la energa es, entonces, un modo apropiado de prevenir tales eventos o arreglar incidencias especficas. Gua de diseo de instalaciones elctricas 08 Schneider ElectricCapitulo_A522 30/1/08, 16:12 34. A - Diseo general - Normativa - Potencia instalada 5 Supervisin y controlA23del suministro5.2 Del sistema de supervisin y control de la redal equipo elctrico inteligenteTradicionalmente y durante aos, los sistemas de supervisin y control se hancentralizado y se han basado en los sistemas de automatizacin SCADA(Supervisin, control y adquisicin de datos)La decisin de invertir en tales sistemas sealado (3) en la Figura A16 acontinuacin se haba reservado en realidad para las instalaciones con msdemanda, porque eran grandes consum