Projecte de Fi de Carrera Enginyeria Industrial Caso real...

Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona

Projecte de Fi de Carrera Enginyeria Industrial

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria

Anejo A: Cálculo de la potencia total prevista Anejo B: Dimensionamiento de las canalizaciones Anejo D: Comparación entre avilantes de tipo EPR y XLPE Anejo E: Criterios para la determinación de la sección Anejo F: Cálculos eléctricos del C.T. Anejo G: Cálculos de alumbrado

Autor: Fernando Rego Andaluz Director: Lázaro V. Cremades Convocatòria: Maig 2005 (pla 94)

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. SUMARIO Pág. 1

Sumario ANEJO A.............................................................................................................................4 A. CÁLCULO DE LA POTENCIA TOTAL PREVISTA ....................................................5

A.1. Generalidades de las unidades edificativas en cuanto a las instalaciones eléctricas..........................................................................................................................5

A.1.1. Edificios de oficinas......................................................................................5 A.1.2. Hoteles .........................................................................................................6 A.1.3. Centro de convenciones ..............................................................................7 A.1.4. Garajes.........................................................................................................8

A.2. Consideraciones del factor de simultaneidad ......................................................9 A.3. Procedimiento de cálculo. ..................................................................................10 A.4. Desarrollo del cálculo.........................................................................................12

A.4.1. Sector A .....................................................................................................12 A.4.2. Sector B .....................................................................................................13 A.4.3. Sector C .....................................................................................................14 A.4.4. Sector D .....................................................................................................15 A.4.5. Sector E .....................................................................................................17 A.4.6. Sector F......................................................................................................18 A.4.7. Sector G .....................................................................................................21

A.5. Tabla resumen de los cálculos realizados: ........................................................23 A.6. Cálculo de la carga térmica................................................................................24

A.6.1. Generalidades............................................................................................24 A.6.2. Procedimiento de cálculo ...........................................................................24 A.6.3. Datos iniciales ............................................................................................25 A.6.4. Características de la ubicación (Ilustración A-3) ........................................25 A.6.5. Cálculo de las partidas de calor sensible...................................................25

A.6.5.1. Cálculo de la radiación .......................................................................26 A.6.5.2. Cálculo de la transmisión ...................................................................26 A.6.5.3. Vidrios ................................................................................................27 A.6.5.4. Iluminación .........................................................................................27 A.6.5.5. Calor sensible debido a las personas (Ilustración A-11) ....................27 A.6.5.6. Calor sensible de las infiltraciones de aire (Ilustración A-12).............27

A.6.6. Cálculo de las partidas de calor latente: ....................................................28 A.6.6.1. Calor latente debido a las personas (Ilustración A-11) ......................28 A.6.6.2. Calor latente de las infiltraciones de aire (Ilustración A-12) ...............28

A.6.7. Suma de las partidas y cálculo de potencia eléctrica necesaria ................28 A.7. Resumen de tablas ............................................................................................30

ANEJO B...........................................................................................................................35 B. DIMENSIONAMIENTO DE LAS CANALIZACIONES...............................................36

B.1. Generalidades....................................................................................................36 B.1.1. Objeto.........................................................................................................36

B.2. Criterios para el dimensionamiento de canalizaciones eléctricas.....................36 B.3. Dimensionamiento de los tubos corrugados......................................................36 B.4. Dimensionamiento de bandejas.........................................................................37 B.5. Dimensionamiento de zanjas.............................................................................37 B.6. Cálculo de los tubos corrugados........................................................................38 B.7. Cálculo de bandejas...........................................................................................39

ANEJO C...........................................................................................................................41 C. COMPARACIÓN ENTRE AISLANTES DE TIPO EPR Y XLPE EN LOS CABLES DE MEDIA TENSIÓN ........................................................................................................42

Pág. 2 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. SUMARIO

C.1. Antecedentes..................................................................................................... 42 C.2. Comparación ..................................................................................................... 42

C.2.1. Comportamiento frente al fuego ................................................................ 43 C.2.2. Capacidad de transporte ........................................................................... 43 C.2.3. Manipulación y tendido .............................................................................. 44 C.2.4. Comportamiento frente a inundaciones..................................................... 44 C.2.5. Estabilidad frente al envejecimiento .......................................................... 45

C.3. Criterios de las compañías eléctricas distribuidoras ......................................... 45 C.4. Disponibilidad de fabricación............................................................................. 45 C.5. Coste económico............................................................................................... 45 C.6. Conclusiones ..................................................................................................... 46

ANEJO D .......................................................................................................................... 47 D. CRITERIOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN ................................. 48

D.1. Generalidades ................................................................................................... 48 D.2. Criterios de la sección por intensidad máxima admisible.................................. 48

D.2.1. Factores correctores correspondientes a instalación enterrada:............... 50 D.3. Criterio de la sección por intensidad de cortocircuito ........................................ 52 D.4. Criterio de la sección por caída de tensión. ...................................................... 54 D.5. Flujo de cargas de la red de alta tensión........................................................... 54

D.5.1. Generalidades ........................................................................................... 54 D.5.2. Valores de los parámetros......................................................................... 55 D.5.3. Anillo C2 .................................................................................................... 56 D.5.4. Anillo C3 .................................................................................................... 58 D.5.5. Anillo C4 .................................................................................................... 60

D.6. Resultados del cálculo....................................................................................... 62 D.6.1. Resultados por el criterio de intensidad máxima: ...................................... 62 D.6.2. Resultados por el criterio de intensidad cortocircuito: ............................... 63

ANEJO E........................................................................................................................... 64 E. COMPARACIÓN ENTRE TIPOLOGÍAS DE TRANSFORMADORES ..................... 65 ANEJO F........................................................................................................................... 66 F. CÁLCULOS ELÉCTRICOS DEL C.T. ...................................................................... 67

F.1. Datos de partida ................................................................................................ 67 F.2. Procedimiento de cálculo: ................................................................................. 67

F.2.1. Generalidades ........................................................................................... 67 F.3. Desarrollo del cálculo: ....................................................................................... 69 F.4. Cálculo de embarrados ..................................................................................... 71 F.5. Valores admisibles ............................................................................................ 71

F.5.1.1. Tensión de paso en el exterior y de paso en el acceso al centro de transformación....................................................................................................... 72 F.5.1.2. Tensiones de contacto interior y exterior ........................................... 73 F.5.1.3. Tensión de defecto ............................................................................ 73

F.6. Justificación del sistema contra incendios empleado........................................ 73 F.7. Justificación del sistema de ventilación............................................................. 74

F.7.1. Características generales .......................................................................... 74 F.7.2. Desarrollo del cálculo y resultados: ........................................................... 74

ANEJO G .......................................................................................................................... 76 G. CÁLCULOS DE ALUMBRADO................................................................................ 77

G.1. Generalidades ................................................................................................... 77 G.2. Procedimiento de cálculo .................................................................................. 77

G.2.1. Clasificación de los viales y niveles de iluminación................................... 78 G.2.1.1. Tipo A................................................................................................. 78

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. SUMARIO Pág. 3

G.2.1.2. Tipo B .................................................................................................78 G.2.1.3. Tipo C.................................................................................................78

G.3. Tipología de lámparas........................................................................................79 G.4. Fotometría utilizada............................................................................................80 G.5. Vial tipo A...........................................................................................................81 G.6. Vial tipo B...........................................................................................................83 G.7. Vial tipo C...........................................................................................................85 G.8. Resultados .........................................................................................................87 G.9. Soportes de luminarias ......................................................................................88 G.10. Instalación de baja tensión.................................................................................89

G.10.1. Antecedentes y criterios generales de diseño........................................89 G.10.2. Cuadros de protección, medida y control...............................................89 G.10.3. Conductores utilizados en las líneas eléctricas......................................89 G.10.4. Canalizaciones.......................................................................................90 G.10.5. Dimensionamiento de la instalación eléctrica ........................................90

G.10.5.1. Generalidades ....................................................................................90 G.10.5.2. Cálculo de la intensidad de cortocircuito............................................91 G.10.5.3. Cálculo de la sección de conductores................................................92 G.10.5.4. Tablas de cálculos..............................................................................94 G.10.5.5. Protección contra contactos directos e indirectos ..............................96 G.10.5.6. Puestas a tierra ..................................................................................96

G.11. Eficiencia energética..........................................................................................97 G.12. Consideraciones de montaje..............................................................................97

Pág. 4 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO A

ANEJO A

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO A Pág. 5

A. CÁLCULO DE LA POTENCIA TOTAL PREVISTA

A.1. Generalidades de las unidades edificativas en cuanto a las instalaciones eléctricas

A.1.1. Edificios de oficinas La composición del perfil de cargas de edificios de oficinas es de una importancia primordial para el presente proyecto, debido a que la mayoría de unidades edificativas son oficinas. El perfil de la carga muestra la proporción en la que participan los distintos consumidores en la potencia total instalada. Los grupos de consumidores dominantes dentro de un mismo perfil dependen, entre otros factores, de la climatización y del grado de electrificación y de confort. Para el proyecto, el perfil de cargas tiene la ventaja de permitir reconocer los centros de carga y, una vez analizados los distintos grupos de consumidores en lo que respecta a los factores de simultaneidad, proporcionar una indicación sobre el consumo de potencia del edificio (véase Ilustración A-1).

Ilustración A-1. Factor de simultaneidad a considerar en función del consumo de potencia

La potencia transformadora prevista en el edificio debe cubrir el caso más desfavorable, es decir, debe estar dimensionada para el mayor consumo de potencia de las cargas simultáneas. Los factores de simultaneidad de los perfiles de carga que se indican en la


Ilustración A-1 proporcionan puntos de referencia para ello. Están calculados a partir de los valores medios de un gran número de edificios ya ejecutados. Además de la forma y tipo de construcción, la mayoría de las veces, edificios de gran altura de hormigón armado, y de las exigencias en cuanto a la seguridad y rentabilidad de servicio, deben considerarse además las especificaciones que emiten las autoridades para el proyecto de abastecimiento de energía eléctrica. Las disposiciones regionales sobre la construcción exigen, por ejemplo, para los edificios de gran altura, instalaciones auxiliares de alimentación de energía eléctrica, que asuman el abastecimiento de los equipos de seguridad en caso de fallar la red. Tales equipos son, por ejemplo, bombas de desagüe y de impulsión, válvulas de extracción de humos, instalaciones de ventilación, ascensores, partes de instalación de la iluminación y sistemas de alarmas y señalización. El abastecimiento auxiliar de energía eléctrica es conveniente también para aquellas partes de la instalación imprescindibles para poder seguir trabajando (las cargas críticas). Según los equipos, la potencia auxiliar necesaria oscila, por lo general, entre un 25% y un 35% de la carga total del edificio. En cuanto al tendido de las líneas interiores en el tipo de construcción más usual hoy en día no pueden instalarse las líneas de distribución de corriente eléctrica en las paredes exteriores o en los tabiques desplazables. Los canales de las líneas dispuestas bajo las ventanas o los sistemas de alimentación dispuestos bajo el piso sirven para la conducción de los cables y para el montaje de los accesorios correspondientes. Las redes de iluminación y otros sistemas de abastecimiento se instalan en el falso techo. Siempre que sean necesarios pasamuros para el tendido de líneas en muros de protección contra incendios, deben sellarse de nuevo para garantizarse la clase de protección aplicada al muro.

A.1.2. Hoteles Entre las comodidades que hoy en día espera generalmente el huésped de un hotel, las instalaciones eléctricas desempeñan un papel especial. Por una parte, el huésped percibe su efecto directamente (por ejemplo, la iluminación y climatización) y, por otra, es el beneficiario indirecto, sea por los equipos técnicos en el ámbito económico o en el campo de las telecomunicaciones. Esto está inevitablemente asociado a un abastecimiento de energía muy ramificado y seguro. El abastecimiento y distribución de energía eléctrica presentan las características típicas de los grandes edificios: transformadores de distribución en los centros de carga de plantas de las plantas bajas y (en hoteles rascacielos) eventualmente, en la planta alta, si en dicha planta se encontraran igualmente consumidores eléctricos de gran potencia.


Los centros de consumo en el hotel son: • Las habitaciones de los huéspedes con una potencia especifica media de ≈ 600

VA/habitación • La cocina con una potencia especifica media de ≈ 700 VA/habitación

Adicionalmente existen numerosos consumidores eléctricos en las zonas de tránsito, en la recepción, el restaurante y otras áreas de uso general, de modo que por experiencia puede partirse de una potencia específica media de:

• ≈ 3500 VA/habitación en un hotel no climatizado • ≈ 4500 VA/habitación en un hotel climatizado

Los hoteles están sujetos a las especificaciones de las disposiciones sobre construcción de los distintos organismos estatales y municipales, además de las disposiciones aplicables en hostelería. Según estás prescripciones es necesario, para la protección de personas y bienes, el servicio de las instalaciones de seguridad y abastecimiento incluso en caso de fallar la red general de alimentación. Entre estos equipos cabe contar, entre otros, la impulsión para el abastecimiento de agua, sectores de las instalaciones de ascensores y ventilación, el sistema de balizamiento, por ejemplo en edificios de gran altura, y la iluminación de seguridad de la escalera, corredores y los grandes recintos de huéspedes y reuniones. El retardo en la conexión del alumbrado de seguridad puede ser de hasta 15s. En grandes hoteles se recomienda instalar un grupo electrógeno, de forma que, además de los grupos de consumidores anteriormente mencionados, puedan conectarse también al grupo parte de la cocina, recintos frigoríficos, una parte del alumbrado de las habitaciones y los aparatos de alimentación para las instalaciones telefónicas y de señalización.

A.1.3. Centro de convenciones Los centros de convenciones y salas de exposiciones se utilizan para reuniones y exhibición de objetos. Debido a ello se establecen los más variados requisitos en cuanto a la configuración de la red eléctrica de alimentación y en cuanto a la seguridad de abastecimiento. Los centros de convenciones se construyen usualmente sin prever la entrada de luz natural. Las cargas más significativas son:

o El alumbrado general, con una carga específica por unidad de superficie de ≈ 10 W/m2 para un nivel lumínico de 300 lux.

o Instalaciones de ventilación y extracción de aire, con una potencia específica de acometida de ≈ 5 kW/1000m3 de volumen en la sala.


o Si hubiera stands su abastecimiento se consideraría a raíz de una potencia específica de 50 a 100 W/m2 . Determinados objetos individuales pueden requerir, bajo determinadas circunstancias, un múltiplo de la potencia de acometida definitiva.

Para la iluminación general de las salas se utilizan, en función de la altura de la sala, lámparas fluorescentes o de vapores metálicos, o una combinación de ambos tipo alumbrado. El elevado número de visitantes y la falta de familiriadad con las circunstancias locales hacen necesario un alumbrado de seguridad, en salas de exposiciones a partir de 2000 m2 de superficie. Las vías hacia las salidas de emergencia en las salas y corredores deben iluminarse con un mínimo de 1 lx, medido a 20 cm de altura sobre el suelo de la sala. El retardo de conexión de la iluminación de emergencia puede ser de hasta 15s. Todas las indicaciones sobre las salidas normales y de emergencia deben permanecer iluminadas durante los horarios de apertura.

A.1.4. Garajes Para el montaje de instalaciones eléctricas en garajes se han de tener en cuenta los puntos siguientes:

o Las ordenanzas municipales vigentes sobre la construcción y el servicio del garaje.

o Las directrices sobre instalaciones eléctricas en lugares con riesgo de explosión reflejadas en las normas CPI-96.

o Otras normativas propia (si las hubiera) de la zona de aplicación Todas las ordenanzas se rigen por los mismos criterios y son muy similares. A modo de ejemplo se adjunta un extracto de la ordenanza alemana “Bayerische Bauordnung in der Landesverordnung über Garagen” (Reglamento de edificación de Baviera en las ordenanzas sobre garajes), del 1973, párrafo 13. (SEIP, G. Instalaciones eléctricas, Munich, SIEMENS, 1898, p 1116-1207)

1. En garajes sólo se permite el empleo de alumbrado eléctrico. Estos aparatos han de colocarse de forma tal que los garajes, las entradas y salidas, así como las salidas de emergencia, queden suficientemente iluminados.

2. Las instalaciones eléctricas se realizarán, modificarán, mantendrán y operarán

según el reglamento electrotécnico de baja tensión.


3. En garajes cerrados de gran tamaño y de varias plantas de tamaño debe existir, para asegurar la iluminación de las salidas de emergencia, un sistema de alumbrado de seguridad. Este sistema deberá estar provisto de un equipo de abastecimiento auxiliar de conexión automática en caso de caída de la tensión de red, independiente de dicha red, que deberá ser capaz de cubrir tiempos de servicio mínimos de una hora. La intensidad luminosa del alumbrado de seguridad debe ser, como mínimo de 1 lux.

Los garajes de más de 100 m2 tienen que estar siempre suficientemente ventilados. Si la ventilación no queda garantizada por vía natural, debe instalarse ventilación forzada. En el presente caso al tratarse de parkings elevados la ventilación natural por ventanas y aberturas de la estructura se considera suficiente. En cuanto al alumbrado cabe destacar que la intensidad luminosa en los garajes de aparcamiento debe ser, según norma UNE 12464.1, en el apartado de lugares de pública concurrencia, el área de aparcamiento ha de tener una iluminacia mínima de 75 lux. Si no se indica lo contrario los aparatos de alumbrado serán de plástico, sellados, con clase de protección IP 54 y sus interruptores o órganos de gobierno colocados a una altura suficiente para que no puedan sufrir impactos debidos a las maniobras de los coches en su estacionamiento.

A.2. Consideraciones del factor de simultaneidad Al tratarse de una gran agrupación de consumos difícilmente se demandara simultáneamente la potencia máxima de todos los consumos, con lo cual se puede considerar un factor de simultaneidad distinto de la unidad. Sin embargo al tratarse de una urbanización con futuras ampliaciones se estudiara el caso más desfavorable, aquel en el que se demandaren todos los consumos simultáneamente y a su máxima potencia, esto implica que se considerará un factor de simultaneidad de la unidad. En cuanto al alumbrado de viales y zonas abiertas se considerará un factor de simultaneidad de 0,5. Esto es debido a que estos consumos se realizan en una franja horaria en la cual la demanda eléctrica es más baja, ya que el mayor pico de consumo se produce en los horarios laborales de oficinas y centros comerciales, y una vez concluido estos la demanda se reduce considerablemente con lo cual no es necesario considerar un factor de simultaneidad muy alto y sobredimensionar todavía más la red.


A.3. Procedimiento de cálculo. La potencia activa total prevista en la zona de actuación en kW se obtiene mediante la expresión:

∑ =⋅=

6

1i iiprevista fPP

Donde: P1: Potencia en kW, correspondiente a edificios o locales destinados a fines comerciales o de oficinas. Se obtienen a razón de 100 W/m2 de superficie construida, con un mínimo por local de 3450 W a 230 V (según ITC-BT-10 del REBT). El factor de simultaneidad considerado es la unidad, ya que se considera que el mayor consumo eléctrico corresponde a la climatización, y como se ha visto en el apartado de generalidades de edificios de oficinas, a este hecho le corresponde un ( )1=sf .

Debido a que la ciudad aeroportuaria su mayor volumen de edificación corresponde a oficinas, en el apartado A.6 de la página 24 se realiza un estudio pormenorizado de la carga térmica de un edificio tipo de oficinas con tal de comprobar que ratio W/ m2 mínimo es necesario. P2: Potencia en kW, correspondiente a los garajes. Según la ITC-BT-14 se calculará considerando un mínimo de 10 W/ m2 para garajes de ventilación natural, y de 20 W/ m2

para los de ventilación forzada, con un mínimo de 3450 W a 230 V y con factor de simultaneidad la unidad1. Según las características que se han visto en el apartado “Generalidades de las unidades edificativas en cuanto a las instalaciones eléctricas”, consideraremos el pero caso aquel en que toda la superficie edificable necesite ventilación forzada. P3: Potencia en kW, correspondiente a locales de pública concurrencia, tales como: salas de exposiciones, centros de convenciones, cines, etc. Se obtiene a razón de 100 W/ m2 y con factor de simultaneidad 1. P4: Potencia en kW, correspondiente a establecimientos hoteleros o con alojamientos turísticos. (veáse apartado A.1.2) En el presente proyecto se hará uso del ratio 4500 VA/habitación, por tratarse de hoteles climatizados. P5: Potencia en kW, correspondiente a la red de alumbrado de viales públicos. Según la ITC-BT-09 se pueden calcular como la suma de las potencia de todos los puntos de luz, multiplicado por 1,8 debido a sus corrientes armónicas, de arranque y desequilibrio de


fases. Cuando no este determinada la red de alumbrado público, se considerará una potencia de 1,5 W/m2 de vial. Con un factor de simultaneidad 0,5. P6: Potencia en kW, correspondiente a la red de alumbrado de urbanización y electrificación para mobiliario público. Se obtiene a razón de 1 W/ m2 y con un factor de simultaneidad 0,5. La potencia aparente total prevista en la zona de actuación en kVA se obtiene mediante la expresión:

seguridadestimado

previstaprevista f

PS ⋅=

ϕcos

Donde:

estimadoϕ cos : se considera un factor de potencia global de 0,9 ya que es una instalación

moderna y probablemente compensada con baterías de condensadores en muchos receptores.

seguridadf : margen de sobredimensionamiento para asegurar el correcto funcionamiento

en caso de ampliaciones puntuales o sobrecargas y cubrir toda la demanda eléctrica con garantías. Se ha sobredimensionado toda la instalación en un 8%.


A.4. Desarrollo del cálculo. El área urbanística se ha dividido por sectores, desde el A hasta el H, cada sector comprende un número de parcelas concretas. Para cada parcela, utilizando los criterios de cálculos anteriormente mencionados, se ha hecho la siguiente previsión de la demanda:

A.4.1. Sector A UE A.1 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 7928 m2.

kW 792,8 1100m 7928 22 =⋅⋅=⋅⋅=

mWfRatioedificableSuperfieP sprevista

kVA 4,95108,19,08,792

cos=⋅=⋅= seguridad

estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE BC.1 corresponde a diez edificios de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 24218 m2.

kW 2,24211100m 24218 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,290508,19,0

2,2421cos

=⋅=⋅= seguridadestimado

previstaprevista f

PS

ϕ

Las zonas verdes y espacios cívicos de este sector encierran una superficie de 33446 m2, que corresponden a una demanda:

kW 7,165,01m 33446 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,2008,19,0

2,2421cos


previstaprevista f

PS

ϕ

Los viales de este sector encierran la siguiente superficie: (véase plano “Superficies para el cálculo de la previsión de la demanda eléctrica”)

2m 779238743918sector del vialessSuperfície viales =+== ∑totalSuperfice

kW 8,75,02m7792 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=

mWfRatioSuperficeP stotalprevista

kVA 35,908,19,08,7


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


A.4.2. Sector B UE A.2 corresponde a dos edificios de oficinas de 3 plantas, planta baja más dos plantas piso, con un total de superficie edificable de 9179 m2.

kW 917,9 1100m 9179 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 5,110108,19,09,917


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE B.2 corresponde a tres edificios de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 7978 m2.

kW 797,8 1100m 7978 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,95708,19,0

7978cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE C.2 corresponde a un edificio destinado a equipamiento deportivo, y se prevé fundamentalmente de uso local (trabajadores de la ciudad aeroportuaria), con un total de superficie edificable de 7339 m2.

kW 733,9 1100m 7339 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,88008,19,09,733


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE PC3.bis corresponde a una edificación para aparcamiento, con un total de superficie edificable de 4296 m2.

kW 85,9 120m 4296 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 1,10308,19,09,85


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE C.3 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 7718 m2.

kW 771,8 1100m 7718 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 2,92608,19,08,771


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ



kW 5,155,01m 30949 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 6,1808,19,05,15


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


2m 175331862792943009552487sector del vialessSuperfície viales =++++== ∑totalSuperfice

kW 5,175,02m17533 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,2108,19,05,17


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

A.4.3. Sector C UE D.1 corresponde a un centro de convenciones de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 10534 m2.

kW 1053,4 1100m 10534 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 1,126408,19,0

4,1053cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE EF.1 corresponde a una edificación para uso hotelero con un total de superficie edificable de 33612 m2. Para el cálculo del hotel se utilizara la metodología explicada anteriormente. No obstante para la UE EF.1 al no disponer del número de habitaciones exacto se hará una estimación basándose en los datos del hotel del sector G, facilitados por Plan Barcelona

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛≅

eq m71

eq hab 312m 22050 22

hab

hab 474711m 33612 2

2 =⋅=mhabNúm previstahab

kVA 213314500hab 474 =⋅⋅=⋅⋅=habVAfRatioNúmS sprevistahabprevista


Nota: Para hacer el ratio de habitaciones se ha considerado una habitación equivalente (hab eq), por este concepto se entiende aquel espacio de terreno que ocupa la habitación y la parte proporcional de los servicios generales que le corresponden a esta habitación. Las zonas verdes y espacios cívicos de este sector encierran una superficie de 33186 m2, que corresponden a una demanda:

kW 6,165,01m 33186 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 9,1908,19,06,16


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


2m 1334942588145946sector del vialessSuperfície viales =++== ∑totalSuperfice

kW 3,135,02m13349 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,1608,19,03,13


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

A.4.4. Sector D UE D.2 corresponde a un edificio destinado a centro comercial, con un total de superficie edificable de 19223 m2.

kW 1922,3 1100m 19223 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 8,230608,19,0

3,1922cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE E.2 corresponde a un edificio destinado a centro comercial, con un total de superficie edificable de 19223 m2.

kW 1922,3 1100m 19223 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 8,230608,19,0

3,1922cos


previstaprevista f

PS

ϕ


UE D.3 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 16317 m2.

kW 1631,7 1100m 16317 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,195808,19,0

7,1631cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE F.3 corresponde a un edificio de oficinas de 9 plantas, planta baja más ocho plantas piso, con un total de superficie edificable de 25389 m2.

kW 2538,9 1100m25389 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,304608,19,0

9,2538cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE D.4 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 5392 m2.

kW 539,2 1100m5392 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,64708,19,0

2,539cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE E.4 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 3767 m2.

kW 376,7 1100m3767 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,45208,19,07,376


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE F.4 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 3767 m2.

kW 376,7 1100m3767 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,45208,19,07,376


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ



kW 7,255,01m 51336 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 8,3008,19,07,25


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


2m 11746277845464422sector del vialessSuperfície viales =++== ∑totalSuperfice

kW 7,115,02m11746 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,1408,19,03,13


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

A.4.5. Sector E UE H.1 corresponde a un edificio de oficinas de 2 plantas, planta baja más una planta piso, con un total de superficie edificable de 2023 m2.

kW 376,7 1100m2023 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,45208,19,07,376


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE J.1 corresponde a un edificio corporativo de 29805 m2.

kW 2980,5 1100m29805 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 6,357608,19,0

5,2980cos


previstaprevista f

PS

ϕ


kW 4,165,01m 32887 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,1908,19,04,16


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ



2m 44693589880sector del vialessSuperfície viales =+== ∑totalSuperfice

kW 5,45,02m4469 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,508,19,05,4


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

A.4.6. Sector F UE G.2 corresponde a un edificio de oficinas de 2 plantas, planta baja más una planta piso, con un total de superficie edificable de 23288 m2.

kW 376,7 1100m2023 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,45208,19,07,376


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE H.2 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 6425 m2.

642,5kW 1100m6425 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 77108,19,0

5,642cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE H.2bis corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 4739 m2.

kW 473,9 1100m4739 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,56808,19,09,473


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

UE I.2 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 4685 m2.

kW 468,5 1100m4685 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 2,56208,19,0

5,468cos


previstaprevista f

PS

ϕ


UE PJ.2 corresponde a una edificación para aparcamiento, con un total de superficie edificable de 10360 m2.

kW 207,2 120m 10360 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 6,24808,19,0

2,207cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE G.3 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 6425 m2.

kW 642,5 1100m6425 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 77108,19,0

5,642cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE G.3bis corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 4739 m2.

kW 473,9 1100m4739 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,56808,19,09,473


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


kW 782,3 1100m7823 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 8,93808,19,0

3,782cos


previstaprevista f

PS

ϕ


kW 468,5 1100m4685 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 2,56208,19,0

5,468cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE PJ3.4 corresponde a una edificación para aparcamiento, con un total de superficie edificable de 18200 m2.


kW 364 120m18200 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 8,43608,19,0

364cos


previstaprevista f

PS

ϕ

UE G.4 corresponde a un edificio de oficinas de 4 plantas, planta baja más tres plantas piso, con un total de superficie edificable de 6937 m2.

kW 693,7 1100m6937 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,83208,19,07,693


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


kW 693,7 1100m6937 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,83208,19,07,693


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


kW 539,2 1100m5392 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,64708,19,0

2,539cos


previstaprevista f

PS

ϕ


kW 1,145,01m 28238 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 9,1608,19,01,14


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


2m 188986563419237514392sector del vialessSuperfície viales =+++== ∑totalSuperfice


kW 9,185,02m18898 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 7,2208,19,09,18


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ

A.4.7. Sector G UE A.3 corresponde a una edificación para uso hotelero con un total de superficie edificable de 22050 m2 y 312 habitaciones.


UE EF.5 corresponde a un edificio industrial, compuesto por zona industrial, oficinas, un centro comercial y un aparcamiento, con las siguientes superficies:

Destinación Superficie edificable Pprevista [kW] Sprevista [kVA]

Oficinas 17400 m2 1740 2088

Industrial 11568 m2 1446 1735,2

Comercial 3460 m2 346 415,2

Aparcamiento 12750 m2 255 306

TOTAL 3787 4544,4

Para este cálculo se han utilizado los mismos parámetros y procedimiento de cálculo que en las parcelas anteriores. UE G.5 corresponde a una edificación para uso hotelero con un hotel, simétrico al hotel A.3, con un total de superficie edificable de 22050 m2 y 312 habitaciones.


UE H.5 corresponde a un edificio de oficinas de 3 plantas, planta baja más dos plantas piso, con un total de superficie edificable de 4350 m2.

kW 435 1100m4350 22 =⋅⋅=⋅⋅=



kVA 52208,19,0

435cos


previstaprevista f

PS

ϕ


kW 2,245,01m 48401 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 0,2908,19,02,24


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


2m 15384138419057701358

27922021260166520851963sector del vialessSuperfície viales

=+++

++++++== ∑totalSuperfice

kW 3,155,02m15384 viales 22 =⋅⋅=⋅⋅=


kVA 4,1808,19,03,15


estimado

previstaprevista f

PS

ϕ


A.5. Tabla resumen de los cálculos realizados:

Sector Edificio Destinación m2

edificables W/m2 F.SPotencia

total prevista [kW]

S total prevista

[kVA]UE A.1 Oficinas 7928 100 1 793 951

UE BC.1 Oficinas 24218 100 1 2.422 2.906Alu. Urba y z. abiertas 33446 1 0,5 17 20

Alumbrado viales 7792 2 0,5 8 93.239 3.887

UE A.2 Oficinas 9.179 100 1 918 1.101UE B.2 Oficinas 7.978 100 1 798 957UE C.2 Polideportivo 7.339 100 1 734 881

UE PC3.bis Parking 4.296 20 1 86 103UE C.3 Oficinas 7.718 100 1 772 926

Alu. Urba y z. abiertas 30949 1 0,5 15 19Alumbrado viales 17533 2 0,5 18 21

3.340 4.008UE D.1 C.Convenciones 10.534 100 1 1.053 1.264

UE EF.1 Hotel 33.612 1.778 2.133Alu. Urba y z. abiertas 33.186 1 1 17 20

Alumbrado viales 13.349 2 1 13 162.861 3.433

UE D.2 Centro comercial 19223 100 1 1.922 2.307UE E.2 Centro comercial 19223 100 1 1.922 2.307UE D.3 Oficinas 16317 100 1 1.632 1.958UE D.3 Oficinas 5392 100 1 539 647UE F.3 Oficinas 23389 100 1 2.339 2.807UE E.4 Oficinas 3.767 100 1 377 452UE F.4 Oficinas 3.767 100 1 377 452

Alu. Urba y z. abiertas 51.336 1 0,5 26 31Alumbrado viales 11.746 2 0,5 12 14

9.145 10.974UE H.1 Oficinas 2023 100 1 202 243UE IJ.1 Ed. Corporativo 29805 100 1 2.981 3.577


3.204 3.844UE G.2 Oficinas 23.288 100 1 2.329 2.795UE H.2 Oficinas 6.425 100 1 643 771

UE H.2 bis Oficinas 4.739 100 1 474 569UE I.2 Oficinas 4.685 100 1 469 562

UE PJ.2 Parking 10.360 20 1 207 249UE G.3 Oficinas 6425 100 1 643 771

UE G3.bis Oficinas 4739 100 1 474 569UE H.3 Oficinas 7823 100 1 782 939UE I.3 Oficinas 4685 100 1 469 562

UE PJ3.4 Parking 18200 20 1 364 437UE G.4 Oficinas 6937 100 1 694 832UE H.4 Oficinas 6937 100 1 694 832UE I.4 Oficinas 5392 100 1 539 647


8.812 10.574UE A.3 Hotel 22050 1 1.170 1.404UE G.5 Hotel 22050 1 1.170 1.404UE EF.5 Industrias 125 1 3.787 4.544UE H.5 Oficinas 4350 100 1 435 522


6.602 7.922

fseguridad 1,08cos φ estimado 0,9

Previsión S [kVA] 37.203

Destinación W/m2 F.SOficinas 100 1 Anillo 2CParking 20 1 Anillo 3C

Polideportivo 100 1 Anillo 4CCentro comercial 100 1C.Convenciones 100 1

Hotel 1Industrias 125 1

Ed. Corporativo 100 1Alu. Urba y z. abiertas 1 0,5

Alumbrado viales 2 0,5

G

A

B

subtotales

subtotales

C

D

E

F

subtotales

subtotales

PREVISIÓN DE LA DEMANDA

subtotales

subtotales

subtotales

Se considera un hotel de 474 plazas .

Se considera el peor caso, aquel en que la ventilación es forzada.

Se consideran también los servicios públicos

Ver el cálculo en detalle en el anejo1

seguridadestimado

previstaprevista f

PS ⋅=

ϕcos

La UE A.3 y G.5 corresponden a dos hoteles simetricos con 312 plazas cada uno

Tabla A-1. Resumen de cálculos


A.6. Cálculo de la carga térmica

A.6.1. Generalidades La determinación de la carga térmica es un paso obligado para poder calcular la energía eléctrica necesaria para la climatización de las oficinas, y discernir si el ratio mínimo de 100 W/m2, establecido en el REBT en su ITC-10, es suficiente ya que como se ha explicado anteriormente es la carga más significativa en cuanto a consumo eléctrico. En el presente anejo se ha considerado la planta de una oficina tipo con la máxima superficie de ventanas orientada al sur por tratarse el caso más desfavorable.

A.6.2. Procedimiento de cálculo La carga térmica, también nombrada carga de enfriamiento, es la cantidad de energía que se requiere vencer en un área para establecer determinadas condiciones de temperatura y humedad. En esencia es la cantidad de energía en forma de calor que se retira de un espacio definido, para así lograr aplicaciones específicas deseadas, como el confort humano, reproducción de ambientes controlados y conservación de productos. Para determinar la carga térmica es un requerimiento indispensable evaluar los aspectos siguientes: 1. Datos atmosféricos del sitio. Implica obtener datos o medir parámetros climatológicos, como radiación solar horaria, humedad relativa del aire, velocidad del viento; debe incluirse la recopilación estadística sobre lluvias y estudio de las sombras. 2. Características y orientación de la edificación. Debe considerarse las dimensiones físicas, la orientación del edificio, materiales de construcción empleados, característica y espesor del aislamiento, y la utilización de superficies acristaladas. 3. Concentración de personal en el local. 4. Fuentes de calor internas. 5. Ventilación requerida. Una vez establecidos los parámetros de cálculo y su resolución, se tiene un valor estimativo de la energía en forma de calor que es necesario retirar, y se puede establecer un consumo energía eléctrica sabiendo el coeficiente de eficiencia frigorífica (COP) de una máquina refrigeradora.


A.6.3. Datos iniciales La planta tipo para el cálculo responde a unas dimensiones de 30m de largo por 10 m de ancho, con una altura de 4m (Ilustración A-2). Está situada en Barcelona (41º de latitud). Y las paredes S y E dan al exterior, el coeficiente densidad por espesor vale

2mkg 300=⋅ eρ para ambas paredes. Todas las ventas son de 2,5 m de altura.

10m

.

30m.

6m.

10m. 10m.5m.2,5m. 2,5m.

Ilustración A-2. Plano en planta de las oficinas en estudio

A.6.4. Características de la ubicación (Ilustración A-3) Barcelona Text verano=31 ºC 68% HR Excursión térmica 8º C Situación en el diagrama psicrómetrico (Ilustración A-4) el punto 1 (Text verano) y el punto 2 (Tconfort), la temperatura de confort prevista como aceptable es de 24º C y con una humedad relativa del 60%. Por tanto la diferencia de temperaturas y humedades entre interior y exterior es: CT º72431 =−=Δ %106070 =−=ΔHR

A.6.5. Cálculo de las partidas de calor sensible Seleccionamos un día, considerando que el más crítico posible es el 23 de Julio a las 14 h (12 h hora solar). De la Ilustración A-5 se extrae la radiación solar

S 187 kcal/(h·m2) E 38 kcal/(h·m2)


A.6.5.1. Cálculo de la radiación

Considerando el caso más desfavorable, ventana con marco metálico (Ilustración A-5) y vidrio ordinario (Ilustración A-6) sin considerar los factores de atenuación (Ilustración A-7) Superficie de ventanas que dan al exterior:

Sur: 2505,2105,210 m=⋅+⋅ y este: 2155,26 m=⋅

hkcal

mhkcalm

hkcal

mhkcalm

66717,13815

1094017,118750

22

22

=⋅⋅

⋅

=⋅⋅

⋅

Radiación total: h

kcal11607

A.6.5.2. Cálculo de la transmisión

• Paredes exteriores: Sur 70 m2 Norte 25 m2

Coeficiente de transmisión de las paredes, k=1,5 kcal/(h·m2·ºC), Ilustración A-8 Extraemos el DTE de corrección de la Ilustración A-9, sabiendo que el

CT º72431 =−=Δ y la excursión térmica es de 8º C, DTE de corrección = 0,5 ºC

En la Ilustración A-10, con 2mkg 300=⋅ eρ y las 12 como hora solar, extraemos el DTE de

muros: DTEmuros DTEcorrección DTE=DTEmuros+ DTEcorrección Sur 6,4 ºC 0,5 ºC 6,9 ºC Este 16,9 ºC 0,5 ºC 17,4 ºC

Qext

Sur Q=k·S·DTE 724,5 h

kcal

Este Q=k·S·DTE 652,5 h

kcal

Total: 1377 h

kcal


• Paredes interiores: Aquí no se tiene en cuenta si es sur o norte porque las radiación sólo afecta a las paredes exteriores. Superficie pared interior = 30·4+10·4=160 m2. La pared interior divide dos habitáculos, consideramos que los dos habitáculos están climatizados y no hay salto térmico entre ellos. Coeficiente de transmisión de las paredes interiores y de los vidrios, k=2 kcal/(h·m2·ºC), Ilustración A-8.

Qint= k·S· TΔ = h

kcal 2240º 7ºmh

kcal 2m 160 22 =⋅

⋅⋅⋅ C

C

A.6.5.3. Vidrios

La superficie de vidrios es de 65 m2 y la k=5 kcal/(h·m2·ºC).

Qvid= k·S· TΔ = h

kcal 2275º 7ºmh

kcal 5m 65 22 =⋅

⋅⋅⋅ C

C

A.6.5.4. Iluminación

Considerando 5 kW de iluminación fluorescente.

Qil= h

kcal 537525,1hkW 1

kcal 860kW 5 =⋅⋅

⋅

A.6.5.5. Calor sensible debido a las personas (Ilustración A-11)

hkcal 1320pers 2260 =⋅

⋅=

pershkcalQsens

A.6.5.6. Calor sensible de las infiltraciones de aire (Ilustración A-12)

29,0⋅⋅Δ⋅= fTVQ v

Donde:

vV dato Ilustración A-13, valor persh

m⋅

3

85

f factor de by-pass entre 0,3 y 0,25, adoptado 0,3


hkcalCpers

pershmQ 113929,03,0º72285

3

=⋅⋅⋅⋅⋅

=

A.6.6. Cálculo de las partidas de calor latente:

A.6.6.1. Calor latente debido a las personas (Ilustración A-11)

hkcal 1100pers 2250 =⋅

⋅=

pershkcalQlat

A.6.6.2. Calor latente de las infiltraciones de aire (Ilustración A-12)

hkcal

kggpers

pershmfWVQ v 363572,03,09228572,0

3

=⋅⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅Δ⋅=

El WΔ se obtiene del diagrama psicrométrico, y vale 20,2-11,2= 9 g/kg

A.6.7. Suma de las partidas y cálculo de potencia eléctrica necesaria Calor sensible [kcal/h] Radiación solar 16864 Paredes exterior 1377 Paredes interiores 2240 Vidrios 2275 Iluminación 5375 Personas 1320 Ventilación 1139 SUBTOTAL 30590 Margen de seguridad 10% 3059 TOTAL 33649

Calor latente [kcal/h] Personas 1100 Ventilación 3635 SUBTOTAL 4735 Margen de seguridad 10% 474 TOTAL 5209


CARGA TÉRMICA TOTAL = 33649+5209= 38858 kcal/h Una máquina de frío tiene un COP frigorífico de 2,5-3 (trabajando en el caso más desfavorable)

Wtérmicos45191/1

Wtérmicos163,138858frío =⋅=hfrigh

frigCtotal

kW 1518frío −≅=COP

CP total

eléctrica

m

oskWeléctric5060m1030

22 −≅=

xP

Ratio eléctrica


A.7. Resumen de tablas

Ilustración A-3. Condiciones exteriores de proyecto


Ilustración A-4. Situación de los puntos 1 y 2 en el diagrama psicrométrico.

Ilustración A-5. Radiación solar R, en kcal/(h·m2), a través de vidrio ordinario para 1 m2 de ventana incluyendo el marco, en un punto a 40º de latitud Norte.


Ilustración A-6. Corrección según el tipo de vidrio

Ilustración A-7. Factores de atenuación

Ilustración A-8. Valores de transmisión del coeficiente transmisión térmico de los materiales


Ilustración A-9. Corrección de la diferencia de temperatura equivalente, DTE

Ilustración A-10. Diferencia de temperaturas equivalente DTE de muros


Ilustración A-11. Calor emitido por la persona en kcal/(h·persona)

Ilustración A-12. Aire de infiltraciones en metros cúbicos por hora (m3/h), por persona y por puerta

Ilustración A-13. Necesidades de ventilación Vv de diferentes tipos de locales

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO B Pág. 35

ANEJO B

Pág. 36 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO B

B. DIMENSIONAMIENTO DE LAS CANALIZACIONES

B.1. Generalidades

B.1.1. Objeto El objeto del presente anejo es establecer los criterios para el dimensionamiento de las canalizaciones eléctricas de la ciudad aeroportuaria.

B.2. Criterios para el dimensionamiento de canalizaciones eléctricas

El dimensionamiento de las principales canalizaciones eléctricas: tubos corrugados, bandejas y zanjas para cables se realizará de acuerdo con el procedimiento de cálculo que se describe en los apartados siguientes.

B.3. Dimensionamiento de los tubos corrugados El diámetro del tubo corrugado se seleccionará según los siguientes criterios:

a) Se calcula el área que ocupará el alimentador mediante la fórmula:

NDπST ⋅⋅

=4

2

donde: ST = Área total del alimentador en mm2 D = Diámetro exterior nominal de cada cable, de acuerdo con datos del fabricante N = Número de cables que forman el alimentador

b) Se calcula el área del tubo, Stub a partir de la fórmula:

xS

S Ttub

100⋅=

donde: Stub = Sección interior útil del tubo en mm2 x = Porcentaje de llenado del tubo en función del número cables o conductores

En general, y a efectos de cálculo, se tomará un porcentaje de llenado del 50%, quedando por lo tanto una reserva del 50%.

c) Se determina el diámetro del tubo corrugados


πS4

d tubtub

×=

en mm Los tubos que se emplearán en la instalación eléctrica, que sólo se usaran cuando los conductores discurran por calzada o en cruces de calles, serán básicamente de PVC de pared gruesa embebidos en hormigón, para todos los pasos y cruces de calles.

B.4. Dimensionamiento de bandejas Las bandejas que serán instaladas cuando los conductores discurran por galería serán

acero galvanizado para las distintas áreas de planta. El porcentaje de llenado máximo de la bandeja se establece en el 70%, con lo cual el porcentaje de reserva previsto es de un 30%. El cálculo de la sección de bandeja necesaria se obtendrá a partir de la fórmula:

nRkS ⋅+

⋅=100

100

Donde: S = sección total necesaria de la bandeja en mm2 k = coeficiente corrector de la colocación de cables, debido a su geometría: k = 1,2 para cables de control k = 1,4 para cables de fuerza y alumbrado R = porcentaje de reserva previsto n = suma de secciones de los cables a instalar en la bandeja Como criterio general, para el llenado de bandejas, se partirá de la consideración de dos capas de cable por bandeja, lo que, con toda seguridad, garantiza los porcentajes de reserva previstos. Una vez determinadas las dimensiones de bandeja necesarias, se procederá a su validación teniendo en cuenta la carga lineal por metro y la distancia prevista entre apoyos. Los datos de carga para el tipo y sección escogidos, serán consultados en los catálogos del fabricante de bandejas.

B.5. Dimensionamiento de zanjas El dimensionamiento de zanjas, tanto en áreas pavimentadas como en áreas no pavimentadas, se realizará a partir del sumatorio de diámetros de los cables a instalar en cada uno de los tramos, teniendo en cuenta que:

• Se establecerá un máximo de cuatro (4) capas.


• Las capas inferiores estarán destinadas a la instalación de los cables de M.T. Como criterio general de reserva para ampliaciones futuras, se dejará un espacio libre de 0,5 m a un lado de la zanja para zonas no pavimentadas y ese mismo espacio, pero con zanja construida, en áreas pavimentadas.

B.6. Cálculo de los tubos corrugados Siguiendo la metodología de cálculo anterior, se dimensiona el diámetro de los tubos corrugados necesarios: Para las ternas de los anillos con conductores HEPRZ1 18/30 kV 1x240k Al+H16, el dato de partida es el diámetro exterior del cable igual a 39,3 mm, adoptaremos 40 mm.

222

37703440

4mmNDST =⋅

⋅=⋅

⋅=

ππ

2 7540150

1003770100 mmx

StubS T =⋅

×=

⋅=

mmtubStubd 9,97754044

≈⋅

=⋅

=ππ

Puede darse el caso, en que la reserva de espacio sea suficiente pero el diámetro de la tubular no sea el adecuado, por esta razón se ha de comprobar también el diámetro mínimo de la tubular a partir del cual es posible introducir una terna de cables. En la Ilustración B-1 se observa como el diámetro mínimo interior de la tubular ha de ser 86 mm para poder introducir una terna de cables.

Cabe destacar que las normas particulares y condiciones técnicas de ENDESA en su capítulo 5, establece que los conductores deberán ir siempre bajo tubo de polietileno de 160 mm o de 200 mm de diámetro nominal que cumplirán con las normas UNE EN 50086.

Para el diámetro de tubo obtenido se elige un diámetro normalizado que su diámetro nominal sea igual o mayor al exigido por la norma, en este caso se ha hecho uso del

Ilustración B-1. Diámetro mínimo de tubo y diámetro adoptado

R adoptado60mm

R mín.43mm


catálogo de la empresa TUBOS PERFILADOS, S.A. y del modelo ULTRATP-I, en la Ilustración B-2 está remarcado el tubo seleccionado.

En su defecto es válido cualquier otro tubo de características equivalentes

Ilustración B-2. Características de los tubos corrugados (fabricante TUBOS PERFILADOS)

B.7. Cálculo de bandejas

Las bandejas que serán instaladas cuando los conductores discurran por galería, llevaran como máximo 4 circuitos, es decir 4 ternas de conductores HEPRZ1 18/30 kV 1x240k Al+H16 Datos de partida: Se considera un tramo de bandeja con los siguientes parámetros:

Tipo de cableDiámetro exterior (mm)

Sección ocupada por terna (mm2)

Nº de ternas

Sección total (mm2)

Peso de un conductor (kg/m)

Peso total (kg/m)

3x1x240 mm2 40 3.770 4 15.080 2,153 25,84 Con lo que las cantidades totales a considerar serán:

Sección total ocupada: 15.080 mm2 Peso total: 25,84 kg/m Factor de sobrecarga: 70%

Y, por lo tanto, la sección necesaria de la bandeja:


26,445.2715080100

301004,1 mmS =×+

×=

Escogeremos una bandeja con una superficie igual o mayor a S y que sea capaz de soportar 25,84 kg/m como mínimo.

Ilustración B-3. Características de las bandejas (fabricante CES)

En este caso se ha hecho uso del catalogo de la empresa CES, en la Ilustración B-3 está remarcada la bandeja seleccionada que tiene una superficie útil de 408x75 mm2 y es capaz de soportar 100 kg/m, con una distancia entre soportes de 2,20 m. En su defecto es válida cualquier otra bandeja de características equivalentes

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO C Pág. 41

ANEJO C

Pág. 42 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO C

C. COMPARACIÓN ENTRE AISLANTES DE TIPO EPR Y XLPE EN LOS CABLES DE MEDIA TENSIÓN

C.1. Antecedentes Como se especifica en el proyecto, la electrificación constará de 3 anillos formados por cables de media tensión aislados de tensión nominal 30 kV y con las características especificadas en el proyecto. A modo de resumen: Conductor: Aluminio Aislamiento: EPR Etileno-Propileno Tensión de aislamiento: 18/30 kV Pantalla: H16 (16 mm2 Cu) Cubierta: cubierta exterior tipo poliolefinica Z1. Actualmente el mallado subterráneo de la zona está hecho con conductores, RHZ1, que es el conductor homologado por ENDESA y que posee aislamiento de polietileno reticulado, XLPE. Como ya se ha indicado en el proyecto, se trata de un cable de características muy notables, tanto de pérdidas en el dieléctrico, resistividad térmica y eléctrica como rigidez dieléctrica. Pero sus limitaciones más importantes son primero la aparición de arborescencias en presencia de humedad, por lo que se desaconseja su empleo en tendidos subterráneos en suelos con presencia de humedad y segundo su rigidez, que dificulta la instalación en recorridos muy sinuosos. Debido a que los cables con aislante XLPE presentan estos grandes inconvenientes se procederá a una comparación técnica entre ambos aislantes. También cabe destacar que hay pocos fabricantes que fabriquen cables con aislante EPR, por lo cual su utilización puede repercutir en un incremento económico para la obra.

C.2. Comparación A continuación se analizan las características técnicas más relevantes que pueden tener influencia en la ejecución de la obra y vida de los cables de la instalación.


C.2.1. Comportamiento frente al fuego Los requisitos de que los cables no propaguen el fuego y que estén libres de halógenos, se obtendrá tanto con EPR como con XLPE, ya que este comportamiento se consigue por la cubierta del cable, y en los dos casos la cubierta que se usa es la misma, en concreto la Z1, formada por un compuesto polioloefínico que no contiene hidrocarburos volátiles ni halógenos, ni metales pesados (excepto una mínima cantidad de Pb en caso de cubiertas con coloración roja). El compuesto de Pb es adecuado para incrementar la resistencia de los cables a las agresiones externas (golpes, fricciones excesivas, etc…) como a ambientales (humedad, radiación UV, etc…), y no permite la propagación del fuego.

C.2.2. Capacidad de transporte A igualdad de sección conductora la capacidad de transporte del XLPE es superior que la del EPR, ya que el XLPE tiene una conductividad térmica mejor y por tanto una evacuación térmica mayor, lo que se traduce en una mayor capacidad de transporte. En la Tabla C-1 se indican las cargas máximas admisibles en servicio permanente e instalaciones al aire, para diferentes secciones de cable de Aluminio (considerando conductor al aire a 40º C).

Sección de cable Al 18/30 kV

Aislamiento EPR Carga máxima [A]

Aislamiento XLPE Carga máxima [A]

Incremento porcentual

95 mm2 235 245 10% 150 mm2 305 320 15% 240 mm2 410 435 25%

Tabla C-1. Comparación de intensidades máximas

Los incrementos porcentuales se mantendrán sean cuales sean las condiciones de instalación, ya que los factores correctores a aplicar serían los mismos en el caso de EPR y XLPE. En situación de sobrecarga eléctrica, el comportamiento de los cables aislados en EPR es mejor que los XLPE, ya que soportan una temperatura de conductor de hasta 140º C, mientras que los XLPE llegarían hasta los 130º C. En caso de cortocircuito de duración inferior a 5 s, el comportamiento se puede considerar adiabático y soportan ambos 250ºC.


C.2.3. Manipulación y tendido El aislamiento EPR es más flexible que el XLPE y esto se traduce en radios de curvatura menores. Su manipulación y tendido en trazados sinuosos (como serán en la futura ciudad aeroportuaria) serían más sencillas en el caso del aislante EPR que del XLPE.

C.2.4. Comportamiento frente a inundaciones El aislante en EPR tiene un mejor comportamiento frente al agua que el XLPE. No obstante, lo fundamental son las cubiertas, y como las empleadas son las mismas, en condiciones normales el comportamiento será prácticamente igual. En caso de entrada de agua en el interior (daño de la cubierta o avería del cable), el EPR es intrínsicamente resistente al agua, y tiene un comportamiento mejor que el XLPE. El EPR tendría un comportamiento semejante a un XLPE especial, con diseño obturado radialmente y longitudinalmente. Por obturación se entiende la protección contra el agua, esta protección se puede realizar de dos maneras:

• Sustituir la pantalla de cintas en hélice o hilos de cobre por una cubierta extrusionada en plomo, que además de impermeabilizar el cable, realiza las funciones eléctricas propias de las pantallas metálicas.

• Aplicar una cinta de cobre longitudinalmente, solapada y sellada. Esta cinta se adhiere fuertemente a la cubierta exterior.

Tanto las cubiertas de plomo como las protecciones de cinta de cobre longitudinal sellada, que configuran la protección radial del cable a la penetración del agua, se complementan generalmente con cintas, que colocadas bajo las mismas en caso de rotura y consecuente penetración de agua, se hincharan taponando el espacio entre semiconductora externa y plomo o cinta de cobre, impidiendo la propagación longitudinal del agua a lo largo del cable. Esta característica hace que el aislante EPR se utilice típicamente en ambientes húmedos (canalizaciones inundables, canaletas abiertas, etc…), mientras que el aislante XLPE normal (sin obturación longitudinal) se instala preferentemente en ambientes secos.


C.2.5. Estabilidad frente al envejecimiento El comportamiento frente al envejecimiento térmico es mejor en el EPR (150ºC) que en el XLPE (135ºC), y esto le permite soportar temperaturas de trabajo y de sobrecarga más altas sin reducción de la vida útil del cable. En cuanto al envejecimiento eléctrico los dos materiales son muy similares, en condiciones de ausencia de humedades, ya que como se ha dicho anteriormente en caso de penetración de agua el EPR tendría una vida útil más larga.

C.3. Criterios de las compañías eléctricas distribuidoras Actualmente los dos cables se usan por igual (aproximadamente la mitad de la península trabaja con EPR y la otra con XLPE), pero las redes de distribución con cable EPR presentan un comportamiento más robusto que en las redes de distribución con cable XLPE. De hecho, IBERDROLA y FECSA, que son las empresas distribuidoras en zonas de alta densidad de consumo (Madrid, País Vasco y Cataluña) son empresas que utilizan más el EPR. Históricamente, Iberdrola ha utilizado aislamiento EPR (concretamente HEPR), mientras que las demás compañías han utilizado XLPE con obturación longitudinal. FECSA ha utilizado durante muchos años EPR, pero con la entrada del grupo ENDESA ha pasado a XLPE porque era el que ENDESA utilizaba. Ahora se están planteando volver a la solución inicial EPR.

C.4. Disponibilidad de fabricación La mayoría de las empresas importantes de cable de MT disponen de dos tipos de aislante: EPR y XLPE, y en particular Pirelli, General Cable y Nexans (grupo Alcatel) nos han confirmado que disponen de esta tipología de cable, no obstante el abanico de fabricantes de cable XLPE es bastante más amplio.

C.5. Coste económico Este punto tiene relación con el anterior. En caso de comparar cables con aislantes estándar, es decir no obturados en ambos casos, el precio del EPR es entre un 10% y un 15% más caro que el XLPE. No obstante, en caso de utilizar XLPE obturado para la mejora del comportamiento frente a entradas de agua por daños de la cubierta, el precio del XLPE podría llegar a ser superior al EPR.


C.6. Conclusiones El aislamiento en EPR supera al XLPE en flexibilidad, que facilitara el montaje de un trazado sinuoso, y hay que añadirle su mejor comportamiento frente a humedades y menor envejecimiento. Por otro lado, el XLPE supera al EPR en una capacidad de transporte ligeramente superior. En la tabla Tabla C-2Tabla C-2. Comparación EPR vs XLPE , se resume la comparación de los dos tipos de aislante.

Aislamiento EPR Aislamiento XLPE Comportamiento frente al fuego Igual Igual Capacidad de transporte Menor Mayor Facilidad de instalación Mayor Menor Comportamiento frente a inundaciones

Mayor Menor

Estabilidad frente a envejecimiento

Mayor Menor

Fiabilidad de la instalación Mayor Menor Disponibilidad de fabricantes Menor Mayor Coste Aprox. 7-10 % mayor Aprox. 7-10 % menor

Tabla C-2. Comparación EPR vs XLPE

Dadas las características de la instalación de la futura ciudad aeroportuaria, y después de está comparación técnica se concluye sin más dilación afirmado que la opción más adecuada es usar el aislante EPR.

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO D Pág. 47

ANEJO D

Pág. 48 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO D

D. CRITERIOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN

D.1. Generalidades Para la determinación de la sección de los conductores, se precisa realizar un cálculo en base a tres criterios: • Intensidad máxima admisible por el cable en servicio permanente • Intensidad máxima admisible en cortocircuito durante un tiempo determinado. • Caída de tensión Debido a que el cable seleccionado en este proyecto es de Pirelli se hace uso de las recomendaciones y tablas de dicho fabricante. Ante todo, ha de calcularse la corriente máxima permanente que el cable debe transportar, teniendo en cuenta la potencia a transmitir y la tensión de trabajo nominal, si no se dispone como dato, ya directamente, del valor de la corriente máxima a transportar. Una vez conocida ésta, el método más aconsejables es hallar la sección según el criterio de intensidad máxima (Tabla D-1) corrigiendo por los factores correctores adecuados, después se verificará la sección según el criterio de intensidad máxima de cortocircuito admisible ( Ilustración D-1).

D.2. Criterios de la sección por intensidad máxima admisible La sección determinada por intensidad máxima admisible, viene determinada por el calentamiento del conductor, es decir la densidad de corriente en el conductor debe ser limitada para disminuir el calentamiento producido al circular la corriente eléctrica. Este criterio fija la máxima intensidad de corriente por el conductor.


Tensión nominal en kV

1,8/3 a 18/30 1,8/3 a 18/30 26/45 Sección nominal mm2

(1) (2) (3) (4) (5) (6)16 78 73 91 87 - - 25 100 95 115 105 - - 35 125 120 135 130 - - 50 150 140 160 150 - - 70 190 175 200 190 200 185 95 235 215 240 225 245 225 120 270 240 270 255 280 255 185 350 310 340 310 365 325 240 410 365 400 365 430 375 300 475 420 450 415 495 425 400 550 485 515 475 575 485 500 630 - 575 - 665 555 630 720 - 645 - 780 635

(1) Tres cables unipolares agrupados, instalados al aire. (2) Un cable trifásico, instalado al aire. (3) Tres cables unipolares agrupados, enterrados a 1 m. (4) Un cable trifásico, enterrado a 1 m de profundidad. (5) Tres cables unipolares agrupados, instalados al aire. (6) Tres cables unipolares agrupados, enterrados a 1,2 m. Advertencia: si se trata de cables armados con hilos de Al la intensidad admisible será menor.

Tabla D-1. Carga máxima admisible, en servicio permanente, para cables aislados con XLPE

La sección se determina mediante la Tabla D-1, esta tabla permite elegir la sección de los conductores en base a la corriente máxima admisible para los diversos valores de la tensión de servicio. Se han tomado en consideración los dos casos de instalación más corrientes: la instalación al aire y la instalación enterrada, y en base a las siguientes consideraciones: a) Instalación al aire: • Temperatura del aire, 40ºC. • Una terna de cables unipolares agrupados en contacto mutuo, o un cable tripolar. • Disposición que consienta una eficaz renovación del aire. b) Instalación enterrada: • Temperatura del terreno, 25ºC • Una terna de cables unipolares agrupados en contacto mutuo, o un cable tripolar.


• Terreno de resistividad térmica normal (100ºC·cm/W). • Profundidad de la instalación:

Hasta 3,6/6kV, 70 cm. Entre 6/10 y 18/30kV, 100 cm. Para 26/45, 120 cm.

La temperatura máxima de trabajo de los cables está prevista en 90ºC y la temperatura ambiente que rodea al cable ha sido supuesta en 40ºC para la instalación al aire y de 25ºC para la instalación enterrada, tal como ya se ha expresado. Por .instalación al aire. se entiende una disposición en la que el aire pueda circular libremente por ventilación natural alrededor de los cables. En el caso de que la temperatura del aire ambiente o del terreno sea distinta de los valores supuestos, las intensidades admisibles por los cables deben corregirse mediante los coeficientes que se indican. En el caso de que se deba instalar más de un cable tripolar o más de una terna de cables unipolares, a lo largo del recorrido, es preciso tener en cuenta el calentamiento mutuo y reducir la intensidad admisible de los cables mediante la aplicación de los coeficientes de reducción que figuran en las tablas. Dichas tablas están en correspondencia con la norma UNE 20435. En el presente anejo al tratarse de una instalación enterrada se omiten todas las tablas y factores correctores aplicables a instalación al aire.

D.2.1. Factores correctores correspondientes a instalación enterrada:

1. Cables enterrados en terrenos con temperatura del mismo distinta de 25 ºC:

Tabla D-2. Factor corrector de temperatura

2. Cables enterrados directamente o en conducciones en terrenos de resistencia térmica diferente de 100 ºC·cm/W

Tabla D-3. Factor corrector de resistividad térmica

Resistividad térmica del terreno (ºC·cm/W) Tipo de cable 70 100 120 150 200 250 Unipolares 1,09 1,00 0,93 0,85 0,75 0,68 Tripolares 1,07 1,00 0,94 0,87 0,78 0,71

10ºC 15ºC 20ºC 25ºC 30ºC 35ºC 40ºC 45ºC 50ºC 1,11 1,07 1,04 1,00 0,96 0,92 0,88 0,83 0,78


Profundidad de instalación (cm) Tipo de instalación 70 100 120 150 200 100 1,03 1,00 0,98 0,96 0,94 120 1,05 1,02 1,00 0,98 0,96

3. Cables trifásicos o ternas de cables agrupados bajo tierra.

Tabla D-4. Factor corrector de agrupación de cables

4. Cables enterrados en zanja a diferentes profundidades:

En la Tabla D-5 se indican las intensidades admisibles de los cables partiendo de una profundidad de instalación tipo de 100 o 120 cm.

Tabla D-5. Factor corrector de resistividad térmica

5. Cables enterrados en una zanja interior de tubos similares:

• Cables enterrados en una zanja, en el interior de tubos o similares, de corta longitud. Se entiende por corta longitud, instalaciones tubulares que no superen longitudes de 15 metros (cruzamientos de caminos, carreteras,etc.). En este caso, no será necesario aplicar un coeficiente corrector de intensidad. Se recomienda que se instale un cable unipolar o tripolar por tubo. La relación del diámetro del tubo respecto al del cable será igual o superior a 2. Cuando sea necesario instalar una terna por tubo, la relación entre el diámetro del tubo y el diámetro aparente de la terna deberá ser igual o superior a 2.

• Cables enterrados en una zanja en el interior de tubos o similares de gran

longitud. El coeficiente de corrección que deberá aplicarse a estos cables, dependerá del tipo de agrupación empleado y variará para cada cable según esté colocado en un tubo central o en la periferia. Cada caso deberá estudiarse individualmente. Se recomienda que se instale un cable

Nº de cables en la zanja Clase de tendido 2 3 4 5 6 8 10 12

Cables situados con una separación aproximada de 7 cm (espesor de un ladrillo)

0,85 0,75 0,68 0,64 0,60 0,56 0,53 0,50

En contacto 0,80 0,70 0,64 0,60 0,56 0,53 0,50 0,47


unipolar o tripolar por tubo. La relación del diámetro del tubo respecto al del cable será igual o superior a 2. Cuando sea necesario instalar una terna por tubo, la relación entre el diámetro del tubo y el diámetro aparente de la terna deberá ser igual o superior a 2. Como orientación, se recomienda aplicar un coeficiente corrector de 0,8 en el caso de una línea con cable tripolar o con una terna de cables unipolares en el interior de un mismo tubo. Si se trata de una línea con tres cables unipolares situados en sendos tubos, podrá aplicarse un coeficiente corrector de 0,9. Se recuerdan los inconvenientes que puede presentar el empleo de un tubo de hierro o de otro material ferromagnético, para la protección de un cable unipolar, por los calentamientos que podrían presentarse debido a fenómenos de histéresis y otros, por lo que se evitará esta forma de instalación.

6. Conductores conectados en paralelo

Cuando se prevean líneas constituidas por dos o más ternas en paralelo se aplicará un factor de corrección no superior a 0,9 para compensar el posible desequilibrio de intensidades entre los cables conectados a la misma fase.

D.3. Criterio de la sección por intensidad de cortocircuito En caso de cortocircuito se considera que el calor no sale al exterior del cable (proceso adiabático) ya que en un tiempo tan corto como el de actuación de las protecciones de cortocircuito no se alcanza el régimen permanente del proceso térmico. Así, consideramos el proceso adiabático, en función del aislamiento (que nos fija la temperatura máxima que se puede alcanzar) y del conductor (calor específico o capacidad térmica) según estas condiciones, la selección necesaria para soportar el cortocircuito:

KtIs cc ⋅≥

s: sección del conductor [mm2] t: tiempo de duración del cortocircuito (s) K: Constante que depende del conductor Y donde la intensidad de cortocircuito viene determinada:

L

cccc V

SI⋅

=3

Icc: Intensidad eficaz de corriente de fase en el cortocircuito [A]


Scc: potencia aparente de cortocircuito [VA] VL: tensión de línea [V] La k considerada, que es un dato del fabricante de cables en este caso de Pirelli, es de 142 para cobre y 93 para aluminio. En el supuesto de que las condiciones de servicio permitieran considerar una temperatura de régimen más reducida, aumenta el salto de temperatura y la corriente de cortocircuito admisible sería por lo tanto más elevada: • Las corrientes máximas de cortocircuito admisibles en los conductores vienen

reflejadas en la Ilustración D-1.

Ilustración D-1. Corrientes máximas de cortocircuito admisibles, con temperatura máxima en servicio permanente 90 ºC y temperatura máxima en c.c. de 250 º C, según UNE 21192


D.4. Criterio de la sección por caída de tensión. El criterio de diseño en función de la máxima caída de tensión admitida para una línea de media tensión carece de interés ya que no es vinculante, debido a que los anillos de media tensión alimentan centros de transformación. Y los transformadores de distribución de dichos centros poseen tomas auxiliares para elevar y reducir la tensión, y haciendo uso de estas se puede compensar la caída de tensión.

D.5. Flujo de cargas de la red de alta tensión

D.5.1. Generalidades La red de distribución será ejecutada en anillo, esto quiere decir que de un punto de salida de energía salen dos líneas que van pasando por los puntos de consumo uno detrás de otro hasta encontrarse formando así un anillo (véase Ilustración D-2) Ha sido elegida esta topología de red porque garantiza que ante un posible fallo en un tramo de línea, los receptores pueden ser alimentados por el otro.

Ilustración D-2. Ejemplo de red en anillo

Al tratarse de una red en anillo, se ha de efectuar un flujo de cargas con tal de ver como se reparten las intensidades en el anillo. Cabe destacar que los centros de transformación diseñados son provisionales con carácter provisional para la construcción de la obra con la finalidad que una vez transcurrida esta sean de carácter definitivo. Y para la realización del flujo de cargas se ha considerado una posible ubicación de los centros de transformación necesarios para la distribución de toda la potencia necesaria. El caso más critico posible se produce cuando el anillo queda abierto por un extremo, ya que la máxima intensidad a transportar circulara por el extremo contrario. Con lo cual esta intensidad crítica será la que se utilizara para dimensionar los conductores.


D.5.2. Valores de los parámetros

En cada tramo de cable analizado hay que calcular sus parámetros característicos (resistencia, reactancia y capacitancia) según su longitud y sus parámetros unitarios. En la Tabla D-6 se muestra una lista para cada lazo, para cada tramo de cable y para cada tipo de cable, de dichos parámetros.

Magnitud Valor Unidades Magnitud Valor UnidadesR 0,109 Ω/km R 0,209 Ω/kmX 0,161 Ω/km X 0,113 Ω/kmC 0,312 Ω/km C 0,281 Ω/km

Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF] Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF]2800 0,305 0,451 0,874 2800 0,585 0,316 0,787200 0,022 0,032 0,062 200 0,042 0,023 0,056100 0,011 0,016 0,031 100 0,021 0,011 0,028700 0,076 0,113 0,218 700 0,146 0,079 0,197100 0,011 0,016 0,031 100 0,021 0,011 0,028200 0,022 0,032 0,062 200 0,042 0,023 0,056200 0,022 0,032 0,062 200 0,042 0,023 0,056100 0,011 0,016 0,031 100 0,021 0,011 0,028600 0,065 0,097 0,187 600 0,125 0,068 0,1692200 0,240 0,354 0,686 2200 0,460 0,249 0,618

Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF] Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF]2000 0,218 0,322 0,624 2000 0,418 0,226 0,562100 0,011 0,016 0,031 100 0,021 0,011 0,028150 0,016 0,024 0,047 150 0,031 0,017 0,04280 0,009 0,013 0,025 80 0,017 0,009 0,022550 0,060 0,089 0,172 550 0,115 0,062 0,155600 0,065 0,097 0,187 600 0,125 0,068 0,169200 0,022 0,032 0,062 200 0,042 0,023 0,05690 0,010 0,014 0,028 90 0,019 0,010 0,025200 0,022 0,032 0,062 200 0,042 0,023 0,0562000 0,218 0,322 0,624 2000 0,418 0,226 0,562

Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF] Long (m) R [Ω] X [Ω] C [µF]2000 0,218 0,322 0,624 2000 0,418 0,226 0,562150 0,016 0,024 0,047 150 0,031 0,017 0,042300 0,033 0,048 0,094 300 0,063 0,034 0,084100 0,011 0,016 0,031 100 0,021 0,011 0,028120 0,013 0,019 0,037 120 0,025 0,014 0,034550 0,060 0,089 0,172 550 0,115 0,062 0,155350 0,038 0,056 0,109 350 0,073 0,040 0,098250 0,027 0,040 0,078 250 0,052 0,028 0,0702000 0,218 0,322 0,624 2000 0,418 0,226 0,562

Anillo 2C

Anillo 3C

Anillo 4C

HEP RZ1 18/30 kV 1x240 k Al+H16 HEP RZ1 18/30 kV 1x185 k Al+H16

Anillo 2C

Anillo 3C

Anillo 4C

Tabla D-6. Parámetros de las líneas


D.5.3. Anillo C2

Para el cálculo se han tomado las siguientes características del cable:

• HEP RZ1 18/30kVx1x240 k Al+H16 • R=0,109 Ω/km • X=0,161 Ω/km • C=0,312 μF/km

La distribución física del anillo corresponde a la Ilustración D-3.

2800 m200 m 100 m 700 m 100 m

200 m

200 m100 m600 m2200 m

V Fuente

Acometida 25 kV

1023 kW

Nodo A

734 kW

Nodo B

858 kW

Nodo C

918 kW

Nodo D

793 kW

Nodo E

3183 kW

Nodo I

1778 kW

Nodo H

1054 kW

Nodo G

2422 kW

Nodo F

Ilustración D-3. Anillo C2, parámetros iniciales

Dónde el valor de la potencia es potencia activa, y se considera que todos los factores de potencia tienen un valor de 0,9. Con estas características, el resultado del flujo de cargas es el correspondiente a la Ilustración D-4, indicando el valor de la corriente que pasa por cada cable y de la tensión final del nudo.


2800 m141 A

200 m114 A

100 m95 A

700 m74 A

100 m50 A

200 m30 A

200 m33 A

100 m60 A

600 m106 A

2200 m187 A

V Fuente325 A

Acometida 25 kV25,000 kV

1023 kW26 A

Nodo A24,887 kV

734 kW19 A

Nodo B24,881 kV

858 kW22 A

Nodo C24,878 kV

918 kW24 A

Nodo D24,863 kV

793 kW20 A

Nodo E24,861 kV

3183 kW82 A

Nodo I24,881 kV

1778 kW46 A

Nodo H24,863 kV

1054 kW27 A

Nodo G24,861 kV

2422 kW62 A

Nodo F24,860 kV

Ilustración D-4. Anillo C2 con sección 240 mm2, resolución del flujo de cargas

Con una caída máxima de tensión de:

%56,010025000

2486025000(%) =−

=ΔU

Si se usa un cable de 185 mm2, cuya corriente máxima es de 340 A, y sus características son:

• R=0,209 Ω/km • X=0,113 Ω/km • C=0,281 μF/km

El resultado obtenido es el correspondiente a la Ilustración D-5.

2800 m141 A

200 m115 A

100 m96 A

700 m74 A

100 m50 A

200 m30 A

200 m33 A

100 m60 A

600 m106 A

2200 m188 A

V Fuente326 A


1023 kW26 A

Nodo A24,839 kV

734 kW19 A

Nodo B24,829 kV

858 kW22 A

Nodo C24,825 kV

918 kW24 A

Nodo D24,804 kV

793 kW21 A

Nodo E24,802 kV

3183 kW82 A

Nodo I24,831 kV

1778 kW46 A

Nodo H24,805 kV

1054 kW27 A

Nodo G24,802 kV

2422 kW63 A

Nodo F24,800 kV




%8,010025000

2480025000(%) =−

=ΔU

D.5.4. Anillo C3



La distribución física del anillo es el correspondiente a la Ilustración D-6:

2000 m100 m 150 m 80 m 550 m

600 m

200 m90 m200 m2000 m

V Fuente

Acometida 25 kV

1922 kW

Nodo A

1922 kW

Nodo B

1632 kW

Nodo C

539 kW

Nodo D

1170 kW

Nodo E

2329 kW

Nodo I

2339 kW

Nodo H

754 kW

Nodo G

225 kW

Nodo F


Dónde el valor de la potencia es potencia activa, y se considera que todos los factores de potencia tienen un valor de 0,9. Con estas características, el resultado del flujo de cargas es el siguiente, indicando el valor de la corriente que pasa por cada cable y de la tensión final del nudo.


2000 m167 A

100 m117 A

150 m68 A

80 m26 A

550 m12 A

600 m18 A

200 m23 A

90 m42 A

200 m103 A

2000 m163 A

V Fuente327 A


1922 kW50 A

Nodo A24,904 kV

1922 kW50 A

Nodo B24,900 kV

1632 kW42 A

Nodo C24,898 kV

539 kW14 A

Nodo D24,897 kV

1170 kW30 A

Nodo E24,895 kV

2329 kW60 A

Nodo I24,906 kV

2339 kW60 A

Nodo H24,900 kV

754 kW19 A

Nodo G24,899 kV

225 kW6 A

Nodo F24,898 kV



%42,010025000

2489525000(%) =−

=ΔU

Si se usa un cable de 185 mm2, cuya corriente máxima es de 340 A, y sus características son:

• R=0,209 Ω/km • X=0,113 Ω/km • C=0,281 μF/km

El resultado obtenido es el siguiente:

2000 m167 A

100 m118 A

150 m68 A

80 m26 A

550 m12 A

600 m18 A

200 m23 A

90 m43 A

200 m103 A

2000 m163 A

V Fuente328 A


1922 kW50 A

Nodo A24,863 kV

1922 kW50 A

Nodo B24,858 kV

1632 kW42 A

Nodo C24,854 kV

539 kW14 A

Nodo D24,853 kV

1170 kW30 A

Nodo E24,850 kV

2329 kW60 A

Nodo I24,867 kV

2339 kW60 A

Nodo H24,858 kV

754 kW19 A

Nodo G24,857 kV

225 kW6 A

Nodo F24,855 kV




%6,010025000

2485025000(%) =−

=ΔU

D.5.5. Anillo C4



La distribución física del anillo es la correspondiente a la Ilustración D-9

2000 m150 m 300 m

120 m

550 m

350 m250 m2000 m

100 m

V Fuente

Acometida 25 kV

1342 kW

Nodo A

676 kW

Nodo B

1372 kW

Nodo C

1476 kW

Nodo E

435 kW

Nodo I

1170 kW

Nodo H

3787 kW

Nodo G

1811 kW

Nodo F


Dónde el valor de la potencia es potencia activa, y se considera que todos los factores de potencia tienen un valor de 0,9. Con estas características, el resultado del flujo de cargas es el siguiente, indicando el valor de la corriente que pasa por cada cable y de la tensión final del nudo.


2000 m159 A

150 m125 A

300 m108 A

120 m34 A

550 m12 A

350 m110 A

250 m139 A2000 m

151 A

100 m72 A

V Fuente307 A


1342 kW35 A

Nodo A24,908 kV

676 kW17 A

Nodo B24,903 kV

1372 kW35 A

Nodo C24,893 kV

1476 kW38 A

Nodo E24,891 kV

435 kW11 A

Nodo I24,913 kV

1170 kW30 A

Nodo H24,903 kV

3787 kW98 A

Nodo G24,892 kV

1811 kW47 A

Nodo F24,890 kV



%44,010025000

2489025000(%) =−

=ΔU

Si se usa un cable de 185 mm2, cuya corriente máxima es de 340 A, y sus características son: • R=0,209 Ω/km • X=0,113 Ω/km • C=0,281 μF/km

El resultado obtenido es el correspondiente a la Ilustración D-11

2000 m160 A

150 m125 A

300 m108 A

120 m34 A

550 m12 A

350 m110 A

250 m140 A2000 m

151 A

100 m72 A

V Fuente308 A


1342 kW35 A

Nodo A24,869 kV

676 kW17 A

Nodo B24,862 kV

1372 kW35 A

Nodo C24,848 kV

1476 kW38 A

Nodo E24,845 kV

435 kW11 A

Nodo I24,876 kV

1170 kW30 A

Nodo H24,862 kV

3787 kW98 A

Nodo G24,846 kV

1811 kW47 A

Nodo F24,844 kV




%624,010025000

2484425000(%) =−

=ΔU

D.6. Resultados del cálculo. Los conductores deben seleccionarse por corriente, cortocircuito y caída de tensión, por esta razón la capacidad de conducción de los conductores debe determinarse de acuerdo a lo indicado en las tablas y figuras anteriores, teniendo en cuenta: • Corriente en condiciones de máxima carga • Agrupamiento de Conductores • Temperatura máxima ambiente y del conductor • Resistividad térmica del terreno • Profundidad

D.6.1. Resultados por el criterio de intensidad máxima:

Colores

Denominación anillo

Potencia nominal

[kW]

Imáx del anillo [A]

Imáx soportada por

el cable sin f.c.(1)

Fact. Temperatura

(2)

Fact. Resisitividad térmica del terreno (3)

Fact. Agrupación

(4)

Fact. Profundidad

(5)

Fact. Cables en paralelo

Imáx con factores

correctores

Cumple criterio

Anillo C2 12538 326,00 340 1 1 0,85 1 0,9 289 No cumpleAnillo C3 12607 328,00 340 1 1 0,85 1 0,9 289 No cumpleAnillo C4 11844 308,00 340 1 1 0,85 1 0,9 289 No cumple

NOTAS:(1) Considerando una sección de cable de 185 mm² y tres cables unipolares agrupados(2) Considerando una temperatura de terreno de 25º C(3) Considerando una resisitividad térmica del terreno de 100ºC•cm/W(4) Considerando una zanja donde van agrupadas dos ternas(5) Considerando una profundidad de zanja de 100 m

Factores correctores

Criterio máxima intensidad admisible con conductores aislados de s= 185 mm² con HEPR

Tabla D-7. Resultados por el método de intensidad máxima admisible con s= 185 mm2

Colores

Denominación anillo

Potencia nominal

[kW]

Imáx del anillo [A]

Imáx soportada por

el cable sin f.c.(1)

Fact. Temperatura

(2)

Fact. Resisitividad térmica del terreno (3)

Fact. Agrupación

(4)

Fact. Profundidad

(5)

Fact. Cables en paralelo

Imáx con factores

correctores

Cumple criterio

Anillo C2 12538 325,00 400 1 1 0,85 1 0,9 340 CumpleAnillo C3 12607 327,00 400 1 1 0,85 1 0,9 340 CumpleAnillo C4 11844 307,00 400 1 1 0,85 1 0,9 340 Cumple

NOTAS:(1) Considerando una sección de cable de 240 mm² y tres cables unipolares agrupados(2) Considerando una temperatura de terreno de 25º C(3) Considerando una resisitividad térmica del terreno de 100ºC•cm/W(4) Considerando una zanja donde van agrupadas dos ternas(5) Considerando una profundidad de zanja de 100 m

Factores correctores

Criterio máxima intensidad admisible con conductores aislados de s= 240 mm² con HEPR

Tabla D-8. Resultados por el método de intensidad máxima admisible con s= 240 mm2


D.6.2. Resultados por el criterio de intensidad cortocircuito: La distribución de alta tensión para la ciudad aeroportuaria se hace a 25 kV esto implica que la potencia de cortocircuito en el punto de entronque es de 500 MVA (dato normalizado por compañía). En cuanto al tiempo de duración del cortocircuito viene condicionado por el tiempo mínimo que necesitan las protecciones para despejarlo. Las protecciones utilizadas para despejar el cortocircuito son disyuntores en atmósfera de hexafloruro de azufre (SF6), estos interruptores tienen los tiempos de maniobra siguientes (contando el tiempo de apertura de contactos y las inercias propias de relés y bobinas): Interruptores de SF6 marca Schneider:

ms 70___det =+++= mecánciaextinciónmecánicareacciónprotecciónretardoección ttttt Interruptores de SF6 marca Ormazabal:

ms 115___det =+++= mecánciaextinciónmecánicareacciónprotecciónretardoección ttttt Cabe destacar que la MIE-RAT 13 recomienda utilizar un tiempo de cortocircuito superior a 0,1 s, y teniendo en cuenta los tiempos de los fabricantes se opta por elegir el tiempo más desfavorable posible, se ha optado por un tiempo de 0,2 s.

A 1154710253

105003 3

6

=⋅⋅

⋅=

⋅=

L

cccc V

SI

CORRECTO mm 240mm 53,5593

2,011547 22 →=⋅

=⋅

≥K

tIs cc

El cálculo de la intensidad de cortocircuito, es idéntico para todos los anillos y del mismo valor en todos. Corroborando la Ilustración D-1 se observa que para un tiempo de 0,2 s y una sección de 240 mm2 la intensidad máxima de cortocircuito podría llegar a ser de 50 kA, lo que quiere decir que el criterio de icc se cumple holgadamente.

Pág. 64 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO E

ANEJO E

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO E Pág. 65

E. COMPARACIÓN ENTRE TIPOLOGÍAS DE TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORES DE ACEITE MINERAL

VENTAJAS: DESVENTAJAS: • Menor coste unitario (la mitad que uno

seco, aproximadamente) • Mayor resistencia a las sobretensiones

y a sobrecargas prolongadas • Alto rendimiento, debido a que las

pérdidas en carga son menores que en los transformadores secos.

• Mejor control de funcionamiento • Pueden instalarse a la intemperie • Buen funcionamiento en atmósferas

contaminadas

• Baja temperatura de inflamación del aceite, con el consiguiente riesgo de incendio con desprendimientos de humos. Según UNE, el valor mínimo es de 140 º C.

• Foso de recogida del aceite en caso de fuga o derrame.

• Control del aceite (rigidez dieléctrica y acidez)

TRANSFORMADORES DE ACEITE DE SILICONA

VENTAJAS: DESVENTAJAS: • Menor coste unitario (menos de la

mitad que uno seco, aproximadamente)

• Mayor resistencia a las sobretensiones y a sobrecargas prolongadas

• Mejor control de funcionamiento • Pueden instalarse a la intemperie • Buen funcionamiento en atmósferas

contaminadas • Alta temperatura de inflamación del

aceite. Según UNE, valor mínimo es de 300 º C.

• Colocación de bandeja de recogida ante posibles fugas o derrames.

• Control del aceite (rigidez dieléctrica y acidez)

TRANSFORMADORES SECOS DE SILICONA

VENTAJAS: DESVENTAJAS: • No necesita foso de recogida de

aceite, ni otro tipo de obra civil. • Menor riesgo de incendio. Su punto

de inflamación es superior a 300 ºC y produce pocos humos

• Mayor coste. Casi el doble de uno de aceite

• Menor resistencia a las sobretensiones

• Menor rendimiento, debido a que sus pérdidas en carga son mayores que las de los otros tipos.

• No son adecuados para intemperie ni ambientes contaminados

• Mayor nivel de ruido

Pág. 66 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO F

ANEJO F

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO F Pág. 67

F. CÁLCULOS ELÉCTRICOS DEL C.T.

F.1. Datos de partida

F.1.1. Características iniciales:

• Tensión de servicio: Un= 25 kV • Puesta a tierra del neutro de la subestación transformadora de

compañía de 25 kV Rn ≈ 0 Ω 1Xn = 25 Ω

Duración de la falta:

• Relé a tiempo independiente: t’=0,5 s • Intensidad de arranque I’a ≤ 50 A • Nivel de aislamiento de las instalaciones de B.T. del C.T. Vbt= 10 kV

F.1.2. Características del terreno:

Resisitividad del terreno (el terreno de la instalación es una mezcla de limos y arcillas compactas)

ρ= 100 Ω·m

Resistividad del hormigón en el acceso (según apartado 3.1-UNESA)

ρ’= 3000 Ω·m

F.2. Procedimiento de cálculo:

F.2.1. Generalidades Método de cálculo según manual técnico de UNESA, de Febrero de1989. Para evitar que la sobretensión que aparece al producirse un defecto de aislamiento en el circuito de Alta Tensión deteriore los elementos de Baja Tensión del centro, el electrodo debe tener un efecto limitador, de forma que la tensión de defecto (Vd) sea inferior a la tensión que soportaría la instalación de Baja Tensión (Vbt). Por tanto:

tdd RIV ⋅=

1 Criterio de las compañías eléctricas: ENDESA utiliza en sus subestaciones de AT/25 kV reactancias de 25 Ω y limita la corriente de defecto a 600 A


dbt VV ≥

Donde:

dV Tensión de defecto [V]

btV Tensión soportada a frecuencia industrial por la instalación de baja tensión [V]

tR Resistencia del electrodo [Ω]

dI Intensidad de defecto [A]

Limitación del valor mínimo de la corriente de defecto La corriente de defecto debe ser detectada y despejada por las protecciones normales, disponibles en la instalación.

ad II '≥

donde:

aI ' Intensidad de arranque del equipo de protección

Neutro a tierra y corriente máxima a tierra. La intensidad de defecto a tierra, en el caso de redes con el neutro a tierra, es inversamente proporcional a la impedancia del circuito que debe recorrer. Considerando el caso más desfavorable, el de un cortocircuito trifásico a tierra, de la descomposición de las malla de secuencia, se obtiene la siguiente expresión para el cálculo a realizar:

( ) 223 ntn

dXRR

UI++⋅

=

donde: U Tensión compuesta de servicio de red [V]

nR Resistencia de puesta a tierra del neutro [Ω]

nX Reactancia de puesta a tierra del neutro [Ω]


F.3. Desarrollo del cálculo:

( ) 223

'

ntn

d

ad

tdd

XRR

UI

IIRIV

++⋅=

≥⋅=

operando el sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas:

dI = 416,33 A

tR = 24,02 Ω

Selección del electrodo tipo (de entre los incluidos en las tablas del ANEXO del

documento UNESA “Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra para Centros de Transformación”) para la red de tierra de protección. Valor unitario máximo de la resistencia de puesta a tierra del electrodo.

m 2401,0

10001,24

ΩΩ

==≤ρ

tRKr

Picas en rectángulo

Dimensiones mínimas del rectángulo 7 x 3 m Profundidad del electrodo horizontal 0,50 m Número de picas: 8 Longitud de las picas: 2 m Electrodo seleccionado: 70-30/5/82 Parámetros característicos del electrodo:

• De la resistencia Kr = 0,073 Ω/Ω·m • De la tensión de paso Kp = 0,0155 Ω/(Ω·m)·A • De la tensión de contacto exterior Kc=0,0322 V/(Ω·m)·A

Valores de resistencia de puesta a tierra (Rt’), intensidad de defecto (Id’) y tensiones de paso (Vp’) del electrodo tipo seleccionado, para la resistividad del terreno. • Resistencia de puesta a tierra (Rt’≤Rt):

Ω=⋅=⋅= 3,7100073,0' ρrt KR


• Intensidad de defecto:

( ) ( )A 20,554

253,73

25000

3 2222=

+⋅=

++⋅=

ntn

dXRR

UI

• Tensión de paso en el exterior:

V 01,85920,5541000155,0'_' =⋅⋅=⋅⋅= dpexteriorp IKV ρ

• Tensión de paso en el acceso:

V 52,784.120,5541000155,0'_' =⋅⋅=⋅⋅= dcaccesoc IKV ρ

• Tensión de defecto

V 66,045.420,5543,7'' =⋅=⋅= dtp IRV

Medidas de seguridad adicionales para evitar tensiones de contacto Para que no aparezcan tensiones de contacto exteriores ni interiores, se adoptan las siguientes medidas de seguridad:

1. Las puertas y rejillas metálicas que dan al exterior del centro no tendrán contacto eléctrico con masas conductoras susceptibles de quedar sometidas a tensión debido a defectos o averías.

2. En el piso del centro de transformación se instalará un mallazo cubierto por una

capa de hormigón de 10 cm conectado a la puesta a tierra de protección del centro de transformación

Selección del electrodo tipo (de entre los incluidos en las tablas del ANEXO del documento UNESA “Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra para Centros de Transformación”) para la RED DE TIERRAS DE SERVICIO. “Valor unitario” máximo de la resistencia de puesta a tierra del electrodo.

m 100,0

10000,10

ΩΩ

==≤ρ

tRKr

Picas en hilera Separación de picas 3 m Profundidad del electrodo horizontal 0,80 m Número de picas: 4 Longitud de las picas: 2 m Electrodo seleccionado: 8/42


Parámetros característicos del electrodo: • De la resistencia Kr = 0,100 Ω/Ω·m

Valores de la resistencia de puesta a tierra (Rbt’) del electrodo tipo seleccionado, para la resistividad del terreno medida

• Resistencia de puesta a tierra para el neutro de baja tensión:

Ω=⋅=⋅= 0,10100100,0' ρrbt KR

Resistencia entre los sistemas de puesta a tierra de protección (masas) y de servicio (neutro de b.t.) • Sistemas de puesta a tierra separados e independientes.

Distancia mínima de separación:

m 82,86283

20,5541002000

'=

⋅=

⋅⋅

=π

ρ dID

F.4. Cálculo de embarrados Comprobación por densidad de corriente La densidad de corriente en un conductor viene dada por la fórmula:

263,2240630

mmA

sId ===

Siendo:

I= Intensidad de paso 630 A S= Sección del conductor 240 mm2 D= Densidad en A/mm2

El valor obtenido es inferior a los admitidos en MI-BT004.

F.5. Valores admisibles

• Para t = 0,5 s


K= 72 N= 1

• Tensión de contacto

V 1445,0

721 === nca t

KV

• Tensión de paso en el exterior:

V 230410006110

_ =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅=

ρnexteriorp tKV

• Tensión de paso en el acceso al C.T.

V 148321000

3000310031144101000

'33110_ =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅+⋅+⋅⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ++⋅=

ρρnaccesop tKV

Comprobaciones A continuación se comprueba que los valores calculados satisfacen las condiciones exigidas.

F.5.1.1. Tensión de paso en el exterior y de paso en el acceso al centro de transformación

Tensión de paso en el exterior:

• Valor calculado: V 859_' =exteriorpV

Condición: ≤

• Valor admisible: V 2304_ =exteriorpV

Tensión de paso en el acceso al CT:

• Valor calculado: V 1785_' =accesopV

Condición: ≤

• Valor admisible: V14832_ =accesopV


F.5.1.2. Tensiones de contacto interior y exterior

Se han adoptado las medidas de seguridad descritas con anterioridad, por lo que no será preciso calcular las tensiones de contacto interior y exterior, ya que estas serán prácticamente cero.

F.5.1.3. Tensión de defecto

Tensión de defecto • Valor calculado: V 60,4045'=dV

Condición: ≤ • Valor admisible: V10000=btV

De todas formas, para una mayor seguridad se procederá a efectuar las medidas oportunas a pie de obra.

F.6. Justificación del sistema contra incendios empleado La justificación para el sistema contra incendios adoptado en la instalación del centro de transformación se ha realizado según la Instrucción Técnica Complementaria MIE-RAT-14 en su apartado 4.1, la cual a su vez tiene en cuenta las Normas Bási cas de Edificación: Protección contra el Incendio en los Edificios (NBE-CPI) en su capítulo cuarto. I. Sistema de detección: Por tratarse de instalaciones con riesgo de incendio mínimo, no se ha previsto ningún sistema para la detección de incendios.

II. Sistema de extinción: Considerando que el volumen del líquido dieléctrico no supera los 600 litros unitarios y que su temperatura de combustión es inferior a 300 ºC, se colocará en un lugar visible un extintor móvil eficacia 89B, 6 kg de capacidad, presión incorporada, disparo rápido, boquilla expansión, y manómetro.


F.7. Justificación del sistema de ventilación

F.7.1. Características generales

La ventilación será por circulación natural de aire a través de ventanas practicadas bien en los parámetros, bien en las puertas o bien en ambos. Todo orificio destinado a la entrada de aire estará protegido mediante rejilla mosquitera con una luz máxima de 6 mm. La ventilación natural tiene por objeto disipar por convección la energía calorífica producida por el transformador cuando se encuentre trabajando en condiciones nominales. La convención natural se produce por una variación de la densidad del aire que rodea al transformador que a su vez es debida a la variación de temperatura. Teniendo en cuenta que el local contiene un transformador.

F.7.2. Desarrollo del cálculo y resultados:

El centro de transformación cuenta con dos transformadores de 630 kVA de refrigeración por baño de aceite.

Datos de partida Pérdidas de un transformador trafoperdP _ : 8,10 kW

Pérdidas del centro de transformación CTperdP _ : 16,20 kW

Temperatura de entrada del aire exterior ambT : 35 º C

Temperatura de salida 2T : 50º C

Altura entre las oberturas de entrada y salida del aire H: 1,4 m La densidad del aire a 0º C es de 1,292 kg/m3, si se considera que el aire exterior que entra al local entra a una temperatura de 35º C y se considera una presión atmosférica de 1 atm.

3º0º0º35 kg/m 145,1

352730273292,1 =

++

⋅=⋅=amb

CCC T

Tρρ

El calor específico a presión constante y entre 0º C y 100º C es de 0,242 kcal/(m3·ºC) es decir:


CkJkJ

C,

kg·ºCkcal ,

mkg ,

·ºm16,1

kcal118,4

·ºmkcal278024201451 333 =⋅=⋅

Un m3/s absorbe 1,16 kW/ºC de incremento de temperatura, entonces el caudal de aire necesario se puede expresar en función de las perdidas del transformador, trafoperdP _ .

sTT

PQ

amb

CTperd /m 93,0)3550(16,1

20,16)(16,1

3

2

_ =−⋅

=−⋅

=

La velocidad de salida del aire se puede calcular como:

)(6,4

2 ambTTHv−

⋅=

Donde H es la distancia en metros de las aberturas de entrada y salida del aire. Con lo cual la superficie mínima de ventanal necesaria será:

2_

2

_2 58,24,13,5

20,163,56,4)(16,1

)(m

H

P

HTT

PTTvQS trafoperd

amb

trafoperdambmín =

⋅=

⋅=

⋅⋅−⋅

⋅−==

Corroboramos que la caseta de la ET seleccionada tenga esta superficie de ventilación o mayor:

2_ m 87,275,058,2 =⋅=⋅= kSS totcasve

Siendo:

totS Superficie total de ventanas

k coeficiente en función de la forma de las rejas de entrada [aproximadamente entre 0,70 y 0,80]

correctoSS míncasve →>_

Pág. 76 Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO G

ANEJO G

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO G Pág. 77

G. CÁLCULOS DE ALUMBRADO

G.1. Generalidades A la hora de hacer los cálculos y escoger las luminarias, se ha tenido en cuenta:

• Nivel mínimo de iluminancia media a nivel de tierra de 25 lux y una uniformidad media de 0,4 o superior.

• La interdistancia entre luminarias es la máxima posible. • La altura máxima de las columnas o báculos de las los proyectores debe ser tal

que no afecten la correcta explotación de la zona en la que se encuentran. Al final de este capítulo se adjuntan los cálculos de iluminación realizados para determinar el número de luminarias y sus características.

G.2. Procedimiento de cálculo Para determinar el número de proyectores necesarios para la iluminación en la explanada, se ha utilizado la siguiente expresión:

BEff

Dmed

ucnom

⋅⋅⋅

=φ

donde,

• D interdistancia [m]

• B anchura de calzada [m]

• medE iluminación media (lux)

• uf factor de conservación, su valor oscila entre 0,7 y 0,9. El valor escogido es 0,8.

• uf factor de utilización, se ha utilizado un gráfico genérico de relación distancia/altura para obtener una estimación del factor de utilización. El factor de utilización escogido es de 0,4.

• nomφ flujo luminoso [lm] de la lámpara utilizada. Para lámparas de sodio alta presión de 250 W tubulares su valor es de 33000 lm.

• medE iluminación media de calzada requerida para el diseño [lux].

Se ha pensado en una iluminación media variable en función del tipo de via y sus dimensiones, estos parámetros se especifican en el siguiente apartado.


G.2.1. Clasificación de los viales y niveles de iluminación.

G.2.1.1. Tipo A

Corresponde a los viales de 12 m de anchura, con dos aceras de 2,5 m. Estos viales se clasifican como viales con tráfico rápido y les corresponde los siguientes parámetros.

Parámetros lumínicos calzada acera Iluminancia media 40 lux 25-30 lux Uniformidad media > 0,4 > 0,3 Uniformidad extrema > 0,3

G.2.1.2. Tipo B

Corresponde a los viales de 8,5 m de anchura, con dos aceras de 2 m. Estos viales se clasifican como viales de carácter ordinario y les corresponde los siguientes parámetros.


G.2.1.3. Tipo C

Corresponde a los viales de 7 m de anchura, con dos aceras de 1,5 m. Estos viales se clasifican como viales de carácter ordinario y les corresponde los siguientes parámetros.



G.3. Tipología de lámparas Para el alumbrado de viales se prevé la utilización de lámparas de vapor de sodio alta presión VSAP, que garantizan una adecuada reproducción cromática así como de temperatura de color de 2000 K adecuada para la iluminación de viales, siendo este tipo de lámpara de un alto coeficiente de eficacia luminosa establecido del orden de 100 lumen por vatio. Para la iluminación de los viales el tipo de apoyos de las luminarias adoptado es a base de báculos de radio amplio que garantizan los requisitos técnicos de altura y salida de brazo adecuados. Para las zonas de acera se prevé la utilización de lámparas de halogenuros metálicos, que garantizan una muy buena reproducción cromática, siendo este tipo de lámpara el más adecuado para las aceras.

Características Vapor de mercurio con halogenuros metálicos

Vapor de sodio alta presión

Eficacia de lámpara 65-90 lm/W 60-130 lm/W Reproducción de colores

Muy buena Aceptable

Vida útil 6.000-10.000 h 6.000-8.000 h Potencias comerciales 35-2000 W 50-600 W

Aplicaciones • Zonas peatonales • Retransmisiones deportivas • Parques y monumentos

• Alumbrado público • Alumbrado de viales • Monumentales

Particularidades

Al tener compuestos halogenados es importante la gravedad, por lo que hay tener en cuenta la posición que nos da el fabricante

Son las más económicas con un espectro cromático aceptable

Tabla G-1. Comparación y características de las lámparas utilizadas

Es decir las lámparas utilizadas son:

• Vapor de sodio de alta presión de potencia nominal 250 W para viales. • Halogenuros metálicos de potencia nominal 80 W para calzada


G.4. Fotometría utilizada Al utilizar la misma luminaria para todos los tipos de viales, se selecciona una fotometría semiintensiva capaz de garantizar un buen nivel lumínico y uniformidad en todos los casos.

Ilustración G-1. Espectro fotométrico de la luminaria utilizada para VSAP

Ilustración G-2. Espectro fotométrico de la luminaria utilizada para halogenuros metálicos

Notas: Línea color rojo: espectro fotométrico transversal, eje y-y’ Línea color azul: espectro fotométrico longitudinal, eje x-x’


G.5. Vial tipo A El vial tipo A se compone por una calzada de 12 m, y dos aceras de 2,5 m cada una. El alumbrado proyectado corresponde a una configuración al tresbolillo con báculos de 10 m de altura. El báculo utilizado esta compuesto por un fuste de 10 m de altura (H) y 4 m (H1) y dos brazos iguales de 2 m (L1 y L2).

12 m

Tipo A

m

m m

m

Ilustración G-3. Dimensiones de calzada y acera

Ilustración G-4. Báculo del vial tipo A

Las luminarias seleccionadas poseen regulación de la posición de la lámpara, lo que posibilita que una vez instaladas las luminarias se pueda ajustar mejo su flujo luminoso. En las Ilustración G-5 y la Ilustración G-6 se muestran los resultados que se obtienen al aplicar la configuración anterior.


Ilustración G-5. Nieles lumínicos en calzada

Ilustración G-6. Nieles lumínicos en acera


G.6. Vial tipo B El vial tipo B se compone por una calzada de 8,5 m, y dos aceras de 2 m cada una. El alumbrado proyectado corresponde a una configuración al tresbolillo con báculos de 10 m de altura. El báculo utilizado esta compuesto por un fuste de 10 m de altura (H) y 4 m (H1) y dos brazos iguales de 2 m (L1 y L2).

8,5 m

Tipo B

m

m m

m

Ilustración G-7. Dimensiones de calzada

y acera

Ilustración G-8. Báculo del vial tipo A

Las luminarias seleccionadas poseen regulación de la posición de la lámpara, lo que posibilita que una vez instaladas las luminarias se pueda ajustar mejo su flujo luminoso. En las Ilustración G-9 y Ilustración G-10 se muestran los resultados que se obtienen al aplicar la configuración anterior.



Ilustración G-10. Nieles lumínicos en acera


G.7. Vial tipo C El vial tipo C se compone por una calzada de 7 m, y dos aceras de 1,5 m cada una. El alumbrado proyectado corresponde a una configuración unilateral con báculos de 10 m de altura. Cabe destacar que que el báculo utilizado esta compuesto por un fuste de 10 m de altura (H) y un brazo de 2 m de saliente hacia la calzada (L1).

7 m

Tipo C

m

m m

Ilustración G-11. Dimensiones de calzada y acera

Ilustración G-12. Báculo del vial tipo C

Las luminarias seleccionadas poseen regulación de la posición de la lámpara, lo que posibilita que una vez instaladas las luminarias se pueda ajustar mejo su flujo luminoso. En las Ilustración G-13, Ilustración G-14 y en la Ilustración G-14 se muestran los resultados que se obtienen al aplicar la configuración anterior. Cabe destacar que al ser una configuración unilateral (es decir asimétrica) los niveles lumínicos en las aceras son distintos.



Ilustración G-14. Nieles lumínicos en acera opuesta a los báculos

Ilustración G-15. Nieles lumínicos en acera de los báculos


G.8. Resultados A continuación se adjuntan los cálculos realizados con programas de cálculo del fabricante de luminarias, se puede observar la distribución luminosa exacta de estas columnas y sus características. En la tabla siguiente se adjuntan el resumen de los resultados obtenidos:

Vial Disposición

soporte

Ubicación

soporte

Distancia

al bordillo

Interdis-

tancia

Altura sobre

calzada

Altura sobre

acera

Tipo A Tresbolillo Acera 0,5 m 32 m 10 m 4 m

Tipo B Tresbolillo Acera 0,5 m 60 m 10 m 4 m

Tipo C Unilateral Acera 0,5 m 30 m 10 m ---

Vial

Iluminancia

media

calzada

Uniformidad

media sobre

calzada

Iluminancia

media

acera

Uniformidad

media sobre

acera

Tipo A 57 lux 0,44 41 lux 0,40

Tipo B 44 lux 0,43 32 lux 0,46

Tipo C 32 lux 0,43 *19 lux *0,77

* Valores más desfavorables, lado de acera en el que hay menos iluminación.


G.9. Soportes de luminarias Los soportes de luminarias de alumbrado exterior, se ajustarán a la normativa vigente (en el caso de que sean de acero deberán cumplir el RD 2642/85, RD 401/89 y OM de 16/5/89).Serán de materiales resistentes a las acciones de la intemperie o estarán debidamente protegidas contra éstas, no debiendo permitir la entrada de agua de lluvia ni la acumulación del agua de condensación. Los soportes, sus anclajes y cimentaciones, se dimensionarán de forma que resistan las solicitaciones mecánicas particularmente teniendo en cuenta la acción del viento, con un coeficiente de seguridad no inferior a 2.5, considerando las luminarias completas instaladas en el soporte. Los soportes que lo requieran, deberán poseer una abertura de dimensiones adecuadas al equipo eléctrico para acceder a los elementos de protección y maniobra; la parte inferior de dicha abertura estará situada, como mínimo, a 0,30 m de la rasante y estará dotada de puerta o trampilla con grado de protección IP44 según UNE 20.324 (EN 60529) e IK10 según UNE-EN 50.102. La puerta o trampilla solamente se podrá abrir mediante el empleo de útiles especiales y dispondrá de un borne de tierra cuando sea metálica. Cuando por su situación o dimensiones, las columnas fijadas o incorporadas a obras de fábrica no permitan la instalación de los elementos de protección y maniobra en la base, podrán colocarse éstos en la parte superior, en lugar apropiado o en el interior de la obra de fábrica. En la instalación eléctrica en el interior de los soportes, se deberán respetar los siguientes aspectos:

• Los conductores serán de cobre, de sección mínima 2,5 mm2, y de tensión asignada 0,6/1kV, como mínimo; no existirán empalmes en el interior de los soportes

• En los puntos de entrada de los cables al interior de los soportes, los cables

tendrán una protección suplementaria de material aislante mediante la prolongación del tubo u otro sistema que lo garantice.

• La conexión a los terminales, estará echa de forma que no ejerza sobre los

conductores ningún esfuerzo de tracción. Para las conexiones de los conductores de la red con los del soporte, se utilizarán elementos de derivación que contendrán los bornes apropiados, en número y tipo, así como los elementos de protección necesarios para el punto de luz.


G.10. Instalación de baja tensión

G.10.1. Antecedentes y criterios generales de diseño

Se ha previsto realizar la acometida directamente desde las estaciones transformadoras más cercanas. Se dispone de cinco centros de transformación ya existentes (CELT, PARKING A, NBKU-4, PARKING C y NBKU-3), desde los cuales se harán las derivaciones de las líneas. Los centros de transformación PARKING A y PARKING C son de 630 kVA εcc=4,5% y los centros de transformación NBKU-4 y NBKU-3 son de 1000 kVA εcc=6,0 %. La CELT no tiene limitación de potencia, ya que es una central eléctrica. Los consumos de energía eléctrica son los receptores de alumbrado.

G.10.2. Cuadros de protección, medida y control

Las líneas de alimentación a los puntos de luz y de control, partirán desde un cuadro de protección y control. Las líneas estarán protegidas individualmente, con corte omnipolar, en este cuadro, tanto contra sobreintensidades (sobrecargas y cortocircuitos), como contra corrientes de defecto a tierra y contra sobretensiones cuando los equipos instalados lo precisen. La intensidad de defecto, umbral de desconexión de los interruptores diferenciales, que podrán ser de reenganche automático será como máximo de 300 mA y la resistencia de puesta a tierra, medida en la puesta en servicio de la instalación, será como máximo de 30 Ω.

G.10.3. Conductores utilizados en las líneas eléctricas

Los cables a instalar serán una terna de cuatro cables unipolares de la sección indicada posteriormente (o su equivalente en tetrapolar) con conductor de cobre y tensión asignada 0,6/1 kV. Los conductores utilizados serán del tipo RVFV 0,6/1 kV, cable con aislamiento de polietileno reticulado (R), cubierta interna y externa de PVC (VV), armado con fleje de acero y de tensión nominal 0,6/1 kV. O en su defecto un conductor de características equivalentes. El conductor neutro de cada circuito que parte del cuadro, no podrá ser utilizado por ningún otro circuito.


G.10.4. Canalizaciones La distribución eléctrica del alumbrado se realizara mediante canalizaciones subterráneas en zanjas. Los tubos irán enterrados a una profundidad mínima de 0,4 m del nivel del suelo medidos desde la cota inferior del tubo y su diámetro interior no será inferior a 60 mm. Se colocará una cinta de señalización que advierta de la existencia de cables de alumbrado exterior, situada a una distancia mínima del nivel del suelo de 0,10 m y a 0,25 m por encima del tubo. En los cruzamientos de calzadas, la canalización, además de entubada, irá hormigonada y se instalará como mínimo un tubo de reserva. Se instalaran arquetas como máximo cada 40 m para la fácil introducción y retirada de los conductores. El número de curvas en ángulo recto no será superior a tres entre dos arquetas de registro consecutivas. Los conductores serán alojados en los tubos después de haber sido instalados los mismos. Las arquetas de registro se destinaran únicamente a facilitar la introducción y retirada de los conductores en los tubos, o servir al mismo tiempo como cajas de derivación, usando para tal fin regletas de conexión apropiadas.

G.10.5. Dimensionamiento de la instalación eléctrica

G.10.5.1. Generalidades

Se utiliza un sistema trifásico con neutro de 400/230 V, es decir 400 V de tensión compuesta, y 230 V de tensión simple. Cada luminaria irá alimentada a 230 V entre fase y neutro, y se procurará que el sistema sea lo más equilibrado posible, es decir el número total de luminarias se repartirá entre las tres fases. Según la ITC-BT-09 las líneas de alimentación a puntos de luz con lámparas o tubos de descarga, estarán previstas, para transportar la carga debida a los propios receptores, a sus elementos asociados, a sus corrientes armónicas, de arranque y desequilibrio de fases. Como consecuencia, la potencia aparente mínima en VA, se considerará 1,8 veces la potencia nominal en vatios de las lámparas de descarga. Además de lo indicado en el párrafo anterior, el factor de potencia de cada punto de luz, deberá corregirse hasta un valor mayor o igual a 0,90. Al tratarse de una alimentación de un transformador de distribución propio, se considerará que la instalación interior de baja tensión tiene su origen en la salida del transformador, en consecuencia la máxima caída


de tensión entre el origen de la instalación y cualquier otro punto de la instalación, será menor o igual que el 4,5%.

G.10.5.2. Cálculo de la intensidad de cortocircuito

En una línea trifásica el cortocircuito puede ser de los tipos:

• Cortocircuito trifásicos, entre las tres fases.

• Cortocircuito entre dos fases

• Cortocircuito entre fases y tierra

El cortocircuito trifásico simétrico entre las tres fases es el que se utilizará para el cálculo, ya que este es el caso más desfavorable, considerando el circuito equivalente de una fase. El valor eficaz de la intensidad de cortocircuito simétrica Icc es el cociente entre la tensión de fase de la red y la impedancia Zcc del circuito de defecto.

Zcc

V

Icc

L

3=

VL: Tensión de línea. Al desconocer los datos de la instalación estudiamos el caso más desfavorable (aquel en el que un cortocircuito produciría la máxima intensidad de defecto posible), considerando el punto A como de potencia infinita (impedancia nula), y la línea de B a C (distancia al cuadro de B.T.) como una impedancia despreciable. Para el cálculo se ha estudiado la intensidad de cortocircuito producida en los dos tipos de transformadores existentes (630 kVA con εcc=4,5% y los de potencia 1000 kVA con εcc=6,0%).


Para 630 kVA con εcc=4,5%, la Icc de todos los elementos de protección deberá ser superior a 14,4 kA.

Ω=⋅⋅

=⋅= 010,0100

410630

400100 3

22cc

n

nAB

ES

VZ A 23094

010,03

4003

3 ===Zcc

V

Icc

L

p

Para 1000 kVA con εcc=6,0%, la Icc de todos los elementos de protección deberá ser superior a 9,6 kA.

Ω=⋅⋅

=⋅= 0096,0100

6101000

400100 3

22cc

n

nAB

ES

VZ A 24056

0096,03

4003

3 ===Zcc

V

Icc

L

p

Para unificar criterios se dimensionará toda la aparamenta con una Icc de 25 kA.

G.10.5.3. Cálculo de la sección de conductores

Los cables de baja tensión, de alimentación a receptores de alumbrado, se han calculado por la densidad de corriente (intensidad máxima admisible) y por la caída de tensión (máxima caída de tensión). Se han tenido en cuenta los factores de corrección por temperatura, sistema y tipo de instalación, entre otros, según el REBT. Para el cálculo de la intensidad utilizaremos las siguientes formulas:

ϕ cos

monofásico alterna Corriente

⋅⋅

=sV

coefPI ϕ cos3

trifásicaalternaCorriente

⋅⋅⋅

=cVcoefPI

Donde: I: Intensidad nominal [A] Vs: Tensión simple nominal [V] P: Potencia nominal [W] coef: coeficiente corrector fijado por el REBT en función del tipo de carga y su disposición. cos φ: Factor de potencia [adimensional] Vc: Tensión compuesta [V] La sección mínima por el criterio de la máxima caída de tensión en voltios se calculará con las formulas:


21

200

monofásicoen sección la de Cálculo

n

n

iii

U

lPcoefs

⋅⋅

⋅⋅⋅=

∑=

σγ

21

100

coen trifásisección la de Cálculo

n

n

iii

U

lPcoefs

⋅⋅

⋅⋅⋅=

∑=

σγ

s: sección calculada según el criterio de la caída de tensión máxima admisible [mm2]

iP : potencias activas prevista para cada línea [W]

il : longitudes de las líneas [m]

nU : tensión nominal [V]

coef : coeficiente corrector fijado por el REBT en función del tipo de carga y su

disposición. σ: caída de tensión γ : conductividad del material [m/ Ω·mm2]

Material γ 20ºC [m/ Ω·mm2] Cobre 56

Aluminio 35 A partir de las dos secciones calculadas (por intensidad máxima admisible y por caída de tensión) se elige la más crítica y además teniendo presente que la máxima intensidad admisible por el cable tendrá que ser superior a la intensidad nominal del interruptor magnetotérmico seleccionado. Cabe destacar que para realizar el cálculo se consideran los receptores (luminarias) monofásicos, para poder considerar el caso más desfavorable que corresponde a la luminaria más lejana de cada tipo de línea. Por unificar y homogenizar los circuitos, se instalaran todas las líneas de un mismo tipo de vial idénticas, y equilibradas para que no se produzcan desequilibrios en las fases.

Caso real de electrificación de una ciudad aeroportuaria. ANEJO G

Pág. 94 G

.10.5.4. Tablas de cálculos

LÍNEA

DESC

RIPC

IÓN

Cant.

Pn unitaria [kW

]η

carga [%]

CO

S φTipo de carga

Coef corrector

P Cálculo[kW

]In C

álculo[A]

ab

L1Línea tipo para vial tipo A

(VS

AP

+hal. metal.)

12330

100%0,9

3AC

+N+P

E400

Lámpara

1,86415

10,29L2

Línea tipo para vial tipo B (V

SA

P+hal. m

etal.)9

330100%

0,93A

C+N

+PE

400Lám

para1,8

48117,72

L3Línea tipo para vial tipo C

(VS

AP

)18

250100%

0,93A

C+N

+PE

400Lám

para1,8

729011,69

Datos inicales de las líneas y receptores

Tensión [V]

a

Para alum

brado exterior según ITC-09 el cos φ>0,9

b Factores tipificados en el R

EB

T. ITC-44 para alum

brado, ITC-47 para m

otores

LÍNEA

DESC

RIPC

IÓN

In C

álculo[A]Sección

según REB

T

Imáx

admisible

según sección

Fact. Tem

peratura (1)

Fact. Resisitividad

térmica del terreno

(2)

Fact. Agrupación

(3)

Fact. Profundidad (4)

Fact. Por ir en zanja (5)

Imáx

admisible

corregida

Cum

ple criterio

L1Línea tipo para vial tipo A (VSAP+hal. m

etal.)10,29

663

11

11

0,956,7

Ok.

L2Línea tipo para vial tipo B (VSAP+hal. m

etal.)7,72

663

11

11

0,956,7

Ok.

L3Línea tipo para vial tipo C

(VSAP)11,69

663

11

11

0,956,7

Ok.

Cálculo de la sección por el criterio de m

áxima intensidad adm

isible

c

Sección m

ínima según ITC

-BT-07

(1)..(6) Factores correctores tipificados en la ITC

-BT-07

Caso

real

de el

ectrif

icació

n de u

na ci

udad

aero

portu

aria.

ANE

JOG

P

ág. 9

5

Cál

culo

de

la s

ecci

ón p

or e

l crit

erio

de

máx

ima

caíd

a de

tens

ión

adm

isib

le. C

álcu

lo

indi

vidu

al d

e lo

s re

cept

ores

. Est

udia

ndo

la fa

se m

ás c

arga

da

LÍN

EA

DES

CR

IPC

IÓN

lo

ngitu

d tr

amo

com

plet

o [m

]C

ondu

ctor

c.

d.t

resu

ltant

e c.

d.t

adm

isib

le

Cum

ple

crite

rio

d

L1

Lí

nea

tipo

para

via

l tip

o A

(VS

AP

+hal

. met

al.)

480

Cu

3,50

%

4,50

%

Ok

L2

Líne

a tip

o pa

ra v

ial t

ipo

B (V

SA

P+h

al. m

etal

.) 54

0 C

u 3,

58%

4,

50%

O

k L3

Lí

nea

tipo

para

via

l tip

o C

(VS

AP

) 39

0 C

u 2,

41%

4,

50%

O

k

d: C

aída

de

tens

ión

máx

ima

perm

itida

par

a al

umbr

ado

segú

n IT

C-B

T-09

Líne

a pa

ra v

ial t

ipo

1 co

nduc

tivid

ad

56

m/ (

·mm

2 )S

ecci

ón

6 m

m2

Long

itude

s P

oten

cias

c.

d.t

parc

iale

sA

-I1

96

P1

330

0,32

%

A-I2

19

2 P

2 33

0 0,

64%

A

-I3

288

P3

330

0,95

%

A-I4

48

0 P

4 33

0 1,

59%

TO

TAL

3,50

%

Líne

a pa

ra v

ial t

ipo

2 co

nduc

tivid

ad56

m

/ (·m

m2 )

Sec

ción

6

mm

2

Long

itude

s P

oten

cias

c.

d.t

parc

iale

sA

-I1

180

P1

330

0,60

%

A-I2

36

0P

2 33

0 1,

19%

A

-I3

540

P3

330

1,79

%

TOTA

L 3,

58%

Líne

a pa

ra v

ial t

ipo

3 co

nduc

tivid

ad56

m

/ (·m

m2 )

Sec

ción

6

mm

2

Long

itude

s P

oten

cias

c.

d.t

parc

iale

sA

-I1

30

P1

250

0,08

%

A-I2

60

P

2 25

0 0,

15%

A

-I3

90

P3

250

0,23

%

A-I4

15

0 P

4 25

0 0,

38%

A

-I5

240

P5

250

0,60

%

A-I6

39

0 P

6 25

0 0,

98%

TO

TAL

2,41

%


G.10.5.5. Protección contra contactos directos e indirectos

Las luminarias serán de clase II (como la seleccionada modelo Stick IEP o equivalentes). Las partes metálicas accesibles de los soportes de luminarias estarán conectadas a tierra, y las partes metálicas de los kioscos, marquesinas, cabinas telefónicas, paneles de anuncios y demás mobiliario urbano, que estén a una distancia inferior a 2 m de las partes metálicas de la instalación de alumbrado exterior y que sean susceptibles de ser tocadas simultáneamente, deberán estar puestas a tierra. Cuando las luminarias sean de Clase I, deberán estar conectadas al punto de puesta a tierra del soporte, mediante cable unipolar aislado de tensión asignada 450/750 V con recubrimiento de color verde-amarillo y sección mínima 2,5 mm2 en cobre.

G.10.5.6. Puestas a tierra

La máxima resistencia de puesta a tierra será tal que, a lo largo de la vida de la instalación y en cualquier época del año, no se puedan producir tensiones de contacto mayores de 24 V, en las partes metálicas accesibles de la instalación (soportes, cuadros metálicos...). La puesta a tierra de los soportes se realizará por conexión a una red de tierra común para todas las líneas que partan del mismo cuadro de protección, medida y control. En las redes de tierra, se instalará como mínimo un electrodo de puesta a tierra cada 5 soportes de luminarias, y siempre en el primero y en el último soporte de cada línea. Los conductores de la red de tierra que unen los electrodos deberán ser: • Desnudos, de cobre, de 35 mm2 de sección mínima, si forman parte de la propia red

de tierra, en cuyo caso irán por fuera de las canalizaciones de los cables de alimentación.

• Aislados, mediante cables de tensión asignada 450 / 750 V, con recubrimiento de

color verde-amarillo, con conductores de cobre, de sección mínima 16 mm2 para redes subterráneas, y de igual sección que los conductores de fase para las redes posadas, en cuyo caso irán por el interior de las canalizaciones de los cables de alimentación.


El conductor de protección que une cada soporte con el electrodo o con la pared de tierra, será de cable unipolar aislado, de tensión asignada 450 / 750 V, con recubrimiento de color verde-amarillo, y sección mínima 16 mm2 de cobre. Todas las conexiones de los circuitos de tierra, ser realizarán mediante terminales, grapas, soldadura o elementos apropiados que garanticen un buen contacto permanente y protegido contra la corrosión.

G.11. Eficiencia energética Dicha instalación irá provista de un estabilizador de tensión. El estabilizador de tensión produce un ahorro energético y prolongación de la vida útil de las luminarias ya que protege las luminarias de sobretensiones, disminuye los picos de tensión producidos en el arranque y regula la luminosidad en función de la hora del día. Su accionamiento se realiza con temporizadores, con lo cual llevará además un interruptor manual que permitirá el accionamiento del sistema, con independencia del temporizador (MIE-BT-09)

G.12. Consideraciones de montaje La caja de empalmes para hacer la derivación de la línea repartidora con la línea 3 y 4, será superficial y la envolvente del cuadro, proporcionará un grado de protección mínima IP55 según UNE 20.324 e IK10 según UNE-EN 50.102 y dispondrá de un sistema de cierre que permita el acceso exclusivo al mismo, del personal autorizado. Las partes metálicas del cuadro irán conectadas a tierra. Los empalmes y derivaciones deberán realizarse en cajas de bornes adecuadas, situadas dentro de los soportes de las luminarias, y a una altura mínima de 0,3 m sobre el nivel del suelo o en una arqueta registrable, que garanticen, en ambos casos, la continuidad, el aislamiento y la estanqueidad del conductor.

Projecte de Fi de Carrera Enginyeria Industrial Caso real...

Documents

Transcript of Projecte de Fi de Carrera Enginyeria Industrial Caso real...