MEMORIA DE CALCULO.docx

M E M O R I A D E C A L C U L O

CALCULO DE CONDUCTORES, PROTECCIONES Y CANALIZACIONES PARA ALIMENTADORES.

ALIMENTADOR DE MOTORES

Para el calculo del alimentador de motores se tomaron los calculos del libro “INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES” del autor ENRIQUEZ HARPER.

El calculo de los conductores del alimentador se realizo con la siguiente ecuacion

I TPC=1.25 IMPC+ΣI PC

I TPC=corriente total a plenacarga

IMPC=corriente a plena carga de la cargamas grande

IPC=corriente a plena cargade las demas cargas

Los motores que se han de conectar a este alimentador son los siguientes:

5 motores de 5 HP con letra de código K (13 A ) 1 motor de 10 HP (25 A)

La carga más grande del alimentador es el motor de 10 HP por lo tanto al sustituir tenemos:

I TPC=1.25 (25 )+( (5 ) (13 ))=97 A

Una vez obtenida la corriente total podemos seleccionar por ampicidad de acuerdo a la tabla 2.7 del libro de INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES.

El calibre seleccionado es el 1/0 AWG con capacidad para conducir 125 A.

Por medio del método de caída de tensión podemos verificar si el conductor seleccionado cumple con la norma una caída de no más de 3%. Para esto utilizamos la siguiente ecuación.

%E=2√3 LIV FS

%E=porcentaje decaida de tension

L=longitud del conductor

I=corriente aconducir

V F=voltaje entre fases

S=secciondel conductor enmm2

Sustituyendo tenemos:

%E=2√3(16)(97)(220)(53.47)

=0.45

Con esto podemos comprobar que el calibre seleccionado por medio del método de ampicidad cumple también con la norma de caída de tensión.

Para la selección del tubo conduit de pared delgada se tomaron los valores de la tabla 2.9 obteniendo el valor de 1 ¼” para el alimentador.

Para la selección de la protección del alimentador se tomó la siguiente ecuación:


Calculando tenemos.

I TPC=2.5 (25 )+( (5 ) (13 ) )=127.5 A

Con este resultado podemos seleccionar la proteccion de 150 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador de motores:

3 conductores THW calibre 1/0 AWG Tubo conduit de pared delgada de 1 ¼” Interruptor termomagnetico de 3x150A

ALIMENTADOR PARA CENTRO ALUMBRADO Y CONTACTOS

Las cargas conectadas en este centro de carga son:

6 contactos de 15A con factor de demanda del 60% 6 lamparas fluorescentes de 75W

Las cargas son monofasicas a 127V las cuales consumen una corriente de 23A.

Para seleccionar el conductor por ampicidad se ocupo la siguiente ecuacion:

I T=1.25 I

Sustituyendo obtenemos:

I T=1.25 (23 )=29 A

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 8 AWG debido a que en esta canalizacion se alojaran 4 cables, 3 fases y 1 neutro de operación.

Aplicando el criterio de caida de tension tenemos:

%E= 2L IV N S

Dónde:

V N=voltaje de fase aneutro


%E=2(4)(23)

(127)(8.36)=0.17

Con este valor podemos verificar que este criterio se cumple para el calibre asignado.

La selección del tubo conduit de acuerdo a la tabla 2.9 es de ¾”.

El interruptor termomagnetico se calcula según el factor de corrección para un interruptor de este tipo con lo que tenemos:

I T=1.5 I


I T=1.5 (23 )=34.5 A

Con este valor podemos seleccionar un interruptor termomagnetico de 40 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador de lamparas y contactos:

4 conductores THW calibre 8 AWG Tubo conduit de pared delgada de ¾” Interruptor termomagnetico de 3x40A

ALIMENTADOR GENERAL

Para llevar a cabo el cálculo del alimentador general tenemos conectadas las siguientes cargas:

Tablero de control de motores (90A) Centro de carga de alumbrado y contactos (23A)

Tomando la ecuación siguiente:


Sustituimos obteniendo:

I TPC=1.25 (90 )+23=135.5 A

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 4/0 AWG.

Aplicando el criterio de caida de tension de la siguiente ecuacion:

%E= 2L IV N S


%E=2(20)(136)

(220)(107.22)=0.23

Con esto corroboramos que cumple el criterio de caída de tensión.

La selección del tubo conduit se hace por la tabla 2.9 obteniendo 2 ½”.

La protección del circuito se calcula mediante:



I TPC=2.5 (90 )+23=248 A

Con este valor podriamos seleccionar la proteccion de 250 A pero esta quedaria muy justa por lo cual se selecciono la de 275 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador general:

4 conductores THW calibre 4/0 AWG Tubo conduit de pared delgada de 2 ½” Interruptor termomagnetico de 3x275A

CALCULO DE CONDUCTORES, PROTECCIONES Y CANALIZACIONES PARA CIRCUITOS DERIVADOS

CIRCUITOS DEL No.1 al No.5

Estos 5 circuitos son de las mismas características la única variación es la distancia de los conductores por lo cual se calculó para la distancia más larga y con esto se comprueba que puede cumplir para las distancias menores a esta. Se presentan las características de los circuitos:

Motor de 5HP con letra de código K Corriente nominal de 13 A Distancias variables las cuales se ponen a continuación

o Circuito 1 de 25m.





Se calculara el circuito uno puesto que es el que tiene más distancia.

Para seleccionar los conductores por ampicidad tomamos la siguiente ecuación:

I T=1.25 IPC


I T=1.25 (13 )=16.25 A

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 12 AWG.

Para comprobar que cumple con la norma de caida de tension aplicamos la ecuacion:

%E=2√3 LIV FS

Sustituyendo:

%E=2√3(25)(13)(220)(3.30)

=1.5

Con este resultado del 1.5% podemos observar que este calibre cumple con la norma de la caida de tension.

La selección del tubo conduit se realiza de acuerdo a la tabla 2.9 con un resultado de un tubo conduit de ½”.

La proteccion del circuito se calcula de la siguiente manera:

I T=2.5 IPC


I T=2.5 (13 )=32.5 A

Con este resultado seleccionamos una proteccion de 40 A.

Como se puede observar los demas circuitos son identicos lo unico que varia es la distancia de los conductores y como se calculo para los conductores mas largos los resultados pueden ser aplicados a los 5 circuitos.

Resumiendo tenemos los siguientes resultados:

3 conductores THW calibre 12 AWG Tubo conduit de pared delgada de ½” Interruptor termomagnetico de 3X40 A

CIRCUITO No. 6

Este circucito tiene conectado un motor trifasico de 10 HP con una corriente nominal de 25 amperes. Sin letra de codigo. La distancia de los conductores del CCM es de 12 metros.

Para seleccionar los conductores por ampicidad calculamos con la siguiente ecuacion:

I T=1.25 IPC

Sustituyendo:

I T=1.25 (25 )=31.25 A


Para el criterio de la caida de tension tenemos con la siguiente ecuacion:

%E=2√3 LIV FS

Sustituyendo:

%E=2√3(12)(25)(220)(8.36)

=0.56

Con este valor comprobamos que cumple la regla de la caída de tensión.

Para la selección del tubo conduit se utilizó la tabla 2.9 de la cual seleccionamos un tubo de ½”.

Para la protección del circuito tomamos en cuenta la siguiente ecuación:

I T=2.5 IPC

Sustituyendo:

I T=2.5 (25 )=62.5 A

Con esto seleccionamos un interruptor termomagnetico de 70 A.



CIRCUITO No. 7

El circuito tiene 6 lamparas de tubo fluorescente de 75W cada uno. La distancia maxima que deben de recorrer los conductores es de 61 metros para electrificar las 6 lamparas. La corriente total consumida es de 4.3 A.

Para seleccionar los conductores por ampicidad tomamos la ecuacion:

I T=1.25 IPC

Sustituyendo:

I T=1.25 (4.3 )=5.3 A


Para verificar que cumpla con la caida de tension permitida verificamos con la ecuacion:

%E= 4 LIV N S

Sustituyendo

%E=4(61)(4.3)(127)(3.30)

=2.5

Con este valor podemos notar que cumple dentro de la caida de tension.

Para la selección del tubo conduit basados en la tabla 2.9 tenemos que el tubo seleccionado es de ½”.

Para la proteccion del circutos tomamos la siguiente ecuacion:

I T=1.5 IPC

Sustituyendo:

I T=1.5 (4.3 )=6.45 A

Con este dato seleccionamos un interruptor termomagnetico de 15 A.



CIRCUITO No. 8

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127V de 15 amperes con un factor de demanda de 0.6. Con este factor podemos calcular la corriente total del circuito que es de 18 amperes. La distancia total es de 72m.

Para calcular los conductores por ampicidad tomamos en cuenta 30 amperes debido a que son dos contactos con 15 amperes los cuales pueden ser demandados por uno solo siempre y cuando no alla simultanedad en el uso de los contactos que esta indicado por el factor de demanda, aplicando la ecuacion:

I T=1.25 IPC

Sustituyendo:

I T=1.25 (30 )=37.5 A

Seleccionando de la tabla 2.7 obtenemos un calibre 8 AWG.

Verificando la regla de la caida de tension utilizamos la siguiente ecuacion:

%E= 4 LIV N S

Sustituyendo:

%E=4 (72 ) (18 )

(127 ) (8.36 )=4.88

Con este valor podemos notar que el valor de caida de tension excede lo permitido por lo cual el conductor seleccionado por ampicidad no cumple con la caida de tension maxima. Tambien cabe denotar que se tomaron los 18 amperes de corriente corregia debido a que es lo maximo que puede demandar el circuito debido a que para esto esta diseñado. Ahora hacemos el calculo para un calibre 6 AWG.

%E=4 (72 ) (18 )

(127 ) (13.30 )=3.06

Como podemos notar el calibre 6 AWG si cumple con el valor de caida de tension por lo cual es el conductor que utilizaremos.

Para seleccionar el tubo conduit basados en la tabla 2.9 se obtubo un tubo con diametro de ¾”.

La selección de la proteccion se realizo por medio de la ecuacion:

I T=1.5 IPC

Sustituyendo:

I T=1.5 (18 )=27 A


Resumiendo el circuito tenemos:

2 conductores THW calibre 6 AWG Tubo conduit de pared delgada de ¾” Interruptor termomagnetico de 1X30A

CIRCUITO No. 9

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127V de 15 amperes con un factor de demanda de 0.6. Con este factor podemos calcular la corriente total del circuito que es de 18 amperes. La distancia total es de 19m.

Para calcular los conductores por ampicidad tomamos en cuenta 30 amperes debido a que son dos contactos con 15 amperes los cuales pueden ser demandados por uno solo siempre y cuando no alla simultanedad en el uso de los contactos que esta indicado por el factor de demanda, aplicando la ecuacion:

I T=1.25 IPC

Sustituyendo:

I T=1.25 (30 )=37.5 A


Verificando la regla de la caida de tension utilizamos la siguiente ecuacion:

%E= 4 L IV N S

Sustituyendo:

%E=4 (19 ) (18 )

(127 ) (8.36 )=1.28

Como podemos notar el calibre 8 AWG si cumple con el valor de caida de tension por lo cual es el conductor que utilizaremos.

Para seleccionar el tubo conduit basados en la tabla 2.9 se obtubo un tubo con diametro de ½”.

La selección de la proteccion se realizo por medio de la ecuacion:

I T=1.5 IPC

Sustituyendo:

I T=1.5 (18 )=27 A



2 conductores THW calibre 8 AWG Tubo conduit de pared delgada de ½” Interruptor termomagnetico de 1X30A

CIRCUITO No. 10

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127 V de 15 amperes con un factor de demanda de 0.6. Con este factor podemos calcular la corriente total del circuito que es de 18 amperes. En este circuito ambos contactos estan dentro del mismo pero en ramales distintos por lo cual se calculara para uno solo y estos valores se aplicaran al otro. Las distancias de ambos son de 2m y 3.5m, para esto calcularemos para el de 3.5m y aplicaremos los mismos parametros para el otro.

Para seleccionar el conductor por ampicidad se usa la ecuacion:

I T=1.25 IPC

Sustituyendo:

I T=1.25 (15 )=18.75 A


Por medio del criterio de caida de tension calculamos usando:

%E= 4 LIV N S

Sustituyendo:

%E=4 (3.5 ) (9 )

(127 ) (3.30 )=0.3

Con este resultado comprobamos que cumple por caida de tension el conductor.

De la tabla 2.9 seleccionamos el tubo conduit el cual sera de ½”.

Para calcular la proteccion termica aplicamos la ecuacion:

I T=1.5 IPC

Sustituyendo:

I T=1.5 (18 )=27 A

Con este dato seleccionamos una proteccion de 30 A.

Una vez con estos datos obtenidos del circuito con mayor distancia en conductores se puede aplicar sin problema al circuito de menor distancia.


2 conductores THW calibre 12 AWG (por circuito) Tubo conduit de pared delgada de ½” (por circuito) Interruptor termomagnetico de 1X30A (este interruptor es para los dos

circuitos que estan en paralelo)

CIRCUITO COMPONENTES

ALIMENTADOR DE MOTORES

3 conductores THW calibre 1/0 AWG Tubo conduit de pared delgada de 1 ¼” Interruptor termomagnetico de 3x150A

ALIMENTADOR DE CENTRO DE

CARGA

4 conductores THW calibre 8 AWG Tubo conduit de pared delgada de ¾” Interruptor termomagnetico de 3x40A

ALIMENTADOR GENERAL

4 conductores THW calibre 4/0 AWG Tubo conduit de pared delgada de 2 ½” Interruptor termomagnetico de 3x275A

CIRCUITOS 1CIRCUITOS 2CIRCUITOS 3CIRCUITOS 4CIRCUITOS 5


CIRCUITO 6 3 conductores THW calibre 8 AWG Tubo conduit de pared delgada de ½” Interruptor termomagnetico de 3X70 A

CIRCUITO 7 2 conductores THW calibre 12 AWG Tubo conduit de pared delgada de ½” Interruptor termomagnetico de 1X15 A

CIRCUITO 8 2 conductores THW calibre 6 AWG Tubo conduit de pared delgada de ¾” Interruptor termomagnetico de 1X30A

CIRCUITO 9 2 conductores THW calibre 8 AWG Tubo conduit de pared delgada de ½” Interruptor termomagnetico de 1X30A

CIRCUITO 10 2 conductores THW calibre 12 AWG (por circuito) Tubo conduit de pared delgada de ½” (por circuito) Interruptor termomagnetico de 1X30A (este interruptor

es para los dos circuitos que estan en paralelo)

CALCULO DEL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION

El transformador de distribucion es el encargado de suministrar la potencia necesarea al sistema para su funcionamiento. Para calcularlos debemos tener en

cuenta la potencia instalada y el factor de demanda para el tipo de instalacion la cual estamos considerando.

La potencia instalada de la instalacion es de 41.7Kva

El factor de demanda para una instalacion de molinos es del 0.9.

Para calcular el transformador se realiza mediante la siguiente ecuacion.

PT=PI FD

PT=POTENCIA DELTRANSF ORMADOR

P I=POTENCIA INSTALADA

FD=FACTORDEDEMANDA DE LA INSTALACION

Calculando con la ecuacion anterior obtenemos:

PT=(41.7 kVA ) (0.9 )=37.5kVA

Con este dato tomando valores nominales de transformadores de distribucion seleccionamos un transformador trifasico de 45KVA.

CALCULO DE MATERIALES

CANTIDAD DESCRIPCION59 pzas. Tubo conduit de ½”27 pzas. Tubo conduit de ¾”6 pzas. Tubo conduit de 1 ¼”3 pzas. Tubo conduit de 2 ½”5 rollos Cable THW calibre 12 AWG1 rollo Cable THW calibre 8 AWG2 rollos Cable THW calibre 6 AWG1 rollo Cable THW calibre 1/0 AWG1 rollo Cable THW calibre 4/0 AWG

1 Interruptor termomagnetico 1X15A3 Interruptor termomagnetico 1X30A6 Interruptor termomagnetico 3X40A1 Interruptor termomagnetico 3X70A1 Interruptor termomagnetico 3X150A1 Interruptor termomagnetico 3X275A6 Lamparas de tubo 75W6 Contacto monofasico 15A6 Balastros de 1X75W1 Base para medidor 7-200A1 Varilla Coper Weld 3m6 Cajas de conexión 3 x 2 x 2 pulg3 Cajas de conexión 4 x 1 ½”1 Centro de carga de 4 pastillas1 Conector para varilla Coper Weld1 Mufa aluminio 2 ½”1 Cople base medidor 2 ½”3 Cuchilla fusible de 15kV3 Apartarayo para 12kV

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