Bases de diseño eléctrico industrial

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EB BASES DE DISEO INGENIERIA ELECTRICA INDICE SECCION 1 - SELECCION DE SISTEMAS 1.1 Frecuencia y sistema de voltaje a emplear 1.2 Sub estacion de transformacin 1.3 Generacin de emergencia 1.4 Compensacin del factor de potencia (Cos ) 1.5 Ilumacin 1.6 Conductores elctricos y canalizaciones 1.7 Conexin de los equipos a potencial de tierra 1.8 Pararrayos 1.9 Seleccin de equipos para ambientes especiales 1.10 Proteccin de equipos elctricos 1 4 5 6 7 10 13 15 15 16 20 22 30 42 43 44 44 45 47 52 54 56 57 59 61 61 65 68 70 72 73 75 75 75 76 76 76 77

SECCION 2 - ESPECIFICACIONES DE EQUIPOS 2.1 Consideraciones generales 2.2 Transformadores de potencia 2.3 Pizarras, paneles, pupitres, centros de control de motores 2.4 Contactores y arrancadores magnticos 2.5 Lamparas indicadores y accesorios de control 2.6 Transformadores para iluminacin y control 2.7 Capacitares 2.8 Motores y generadores 2.9 Lamparas, luminarias y componentes 2.10 Conductores y blindobarras 2.11 Canalizaciones 2.12 Materiales y accesorios para sistemas de tierra 2.13 Materiales y accesorios para sistemas de pararrayos 57 2.14 Equipos de rectificacin 2.15 Herramientas y accesorios para montaje CORRIENTES DEBILES 1. Consideraciones generales 2. Sistema telefnico 3. Sistema de sonorizacin 4. Sistema de control de tiempo 5. Sistema de intercomunicacin 6. Sistema de deteccin y sealizacin de incendio 7. Sistema de circuito cerrado de televisin 8. Otros sistemas 9. Bateras 10. Cargador de bateras 11. Sistema de tierra 12. Conductores 13. Canalizacin 14. Accesorios de instalacin

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EB BASES DE DISEO INGENIERIA ELECTRICA SECCION 1 - SELECCION DE SISTEMAS 1.1 Frecuencia y Sistema de Voltaje a Emplear 1.1.1 1.1.2 1.1.3 La frecuencia de la red nacional elctrica de la --------------------------admisible de + 1% es de 60Hz, con una variacin

Los voltajes de la red nacional elctrica que se emplean para la alimentacin de nuevas industrias son: 110, 33 y 13.2 KV, todos ellos conectados en estrella con el punto neutro conectado slido a tierra. Dentro de estas bases de Diseo se utilizara la siguiente capacidad en carga elctrica instalada. 1. Muy pequeas. 2. Pequeas. 3. Medianas. 4. Grandes clasificacin de las industrias atendiendo a su

Con carga instalada inferior a 200KW Con carga instalada entre 200 y 1000Kw Con carga instalada entre 1000 y 10000 KW Con carga instalada superior a 10000KW

1.1.4

En industrias muy pequeas el sistema de voltaje a utilizar debe ser previamente coordinado con Empresa Elctrica Regional Un ejemplo tpico del sistema comnmente empleado se muestra en el esquema EU - 001. En industrias pequeas y medianas, se instalara una o varias sub estaciones de transformacin con un voltaje secundario nominal de 480 Y/227 volts, 3 fases, con el neutro slidamente conectado a tierra y plenamente cargable. En este caso la instalacin de iluminacin se realizara a trabes de transformadores trifsicos tipo seco, con la siguiente relacin de voltaje nominal Primario:460 volts, conectado en Delta Secundario: 400 Y/231 volts, conectado en Estrella con neutro accesible y plenamente cargable. Tambin cabe la posibilidad de conectar la iluminacin directamente al sistema de voltaje 480 Y/277 volt. En este caso, se instalaran transformadores tipo seco para los tomacorrientes de 120/240 volts, la relacin de voltaje ser: Primario:460 volt. Secundario: 120/240 volt trifilar, neutro conectado slido a tierra En industrias medianas y grandes con motores o equipos (por encima de 200 KW) que representen un porcentaje grande de la carga instalada, o industrias grandes en que se requieran sub estaciones auxiliares, se considerar la instalacin de una Sub estacin Principal con un voltaje medio de distribucin de 6.3 KV, segn muestra Esquema Unifilar EU - 003. Para industrias comprendidas en el epgrafe 1.1.6 donde el voltaje de la lnea de la Red Nacional a utilizar este definido que es de 13.8 KV y la carga diseada para este voltaje grande este formada por equipos especficos, por ejemplo, hornos de induccin el sistema de voltaje medio a utilizar ser de 13.8 KV. En aquellas industrias donde la carga de iluminacin sea por lo menos un 30% de la carga total, (como pro ejemplo en plantas textiles), cabe la posibilidad de realizar transformaciones directas a 400 Y/231 KV del sistema de voltaje medio de 6.3 KV y as alimentar dicha carga sin el uso de transformadores tipo seco. Los voltajes a emplear para los diferentes equipos sern los siguientes:

1.1.5

1.1.6

1.1.7

1.1.8

1.1.9

1.1.9.1Empleando el sistema descrito en ele epgrafe 1.1.5 1) Motores 460 volts, 3 fases 2) Iluminacin 400 Y/231 o 480 Y/277 volts, 3 fases, 4 conductores, con luminarias conectadas a 230 o 265 volts, respectivamente. 3) Condensadores 460 volts, 3 fases 1.1.9.2 Empleando el sistema descrito en el epgrafe 1.1.6 los voltajes de los distintos equipos sern iguales a los especificados en el epgrafe 1.1.9.1 con las siguientes adiciones: 1) Para motores menores de 200KW, 460 volts. 2) Para motores entre 200 y 400 KW se estudiara cada caso en particular. 3) para motores superiores a 400 KW, 6 KV 1.1.9.3 Las bobinas de control de todos los contactores, arrancadores magnticos y disyuntores de bajo voltaje, sern para operar a 230 volts, 1 fase, y las lamparas indicadoras sern de 24 volts. En industrias con ambientes hmedos se podr utilizar 24 volts para los circuitos de control Todas las Pizarras de Fuerza (PF); Centros de Control de Motores (C.C.M.) y otros gabinetes tendrn en su interior en su interior un transformador tipo seco, el cual, a travs de su enrollado secundario, se alimentaran las bobinas de control de los contactores, arrancadores de bajo voltaje.

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En el caso de motores instalados en forma aislada, la bobina de los arrancadores magnticos se podr conectar a 460Volts directamente. 1.1.9.4 Como aclaracin, se adjunta Tabla de Voltaje No.1 TABLA No. 1 ESQUEMA BASICO PARA IDENTIFICACION DE VOLTAJES Voltaje Voltaje Voltaje Voltaje Nominal Generacin Secun. Primario Transf. 120 120 120 120 400Y/230 400 400 400 480Y/277 480 480 460 6300 6300 6300 6000 13800 13800 13800 13200 34500 34500 33000 115000 115000 110000 1.2 1.2.1 Sub estacion de Transformacin El suministro y las caractersticas tcnicas de los transformadores principales de la instalacin debe ser previamente coordinado con la EE Regional. En el caso que los transformadores sena suministrados por la EE Regional este organismo debe suministrar el valor promedio aproximado de la impedancia de dichos transformadores. Para el caso descrito en el epgrafe 1.1.5, la Su estacin consistir en uno o mas transformadores instalados a la intemperie. Los voltajes primario y secundario sern segn el Esquema EU-002, y las protecciones de sobre-corriente y sobre-voltaje mediante fusibles de expulsin y pararrayos autovalvulares respectivamente. Los planos ES-001 es una muestra representativa de estos requisitos. Solo en casos especiales, donde condiciones de instalacin especificas o ambientales lo requieran, podrn instalarse sub estaciones con transformadores de aceite incombustible o tipo seco, Para los casos descritos en el epgrafe 1.1.6, se consideraran soluciones como las mostradas en los Esquemas Unifilares EU-004 Y EU-005.

Voltaje Motor 115 460 6000 13200 -

Voltaje Lampara 115 230 265 -

1.2.2.

1.2.3 1.2.4

1.2.4.1Todos los disyuntores sern para operar por accionamiento remoto pro medio elctrico (motor y muelle o solenoide) y para un voltaje de control de 110, 125 o 220 volts, C.D. obtenidos de un sistema de rectificadores y bateras de acumuladores flotante. Se prefiere el sistema de 125 volts. Los desconectadores sern para operar sin carga y podrn interrumpir corrientes de magnetizacin mxima correspondientes a la de un transformador de 25 MVA y mayores. Dependiendo de la capacidad de este ultimo, sern de accionamiento manual o remoto con mecanismo de operacin a motor o neumtico. El mecanismo de operacin neumtico se trata de no utilizar cuando no exista instalacin de aire comprimido. 1.2.4.2 Los disyuntores sern de bajo o pleno contenido de aceite en voltaje de 34.5 KV y de bajo contenido de aceite en 110KV. Se aceptan disyuntor3es de extincin del arco por aire comprimido. 1.2.4.3 Los transformadores de potencial tendrn la siguiente relacin de transformacin: Voltaje primario: 33 o 110 KV Voltaje secundario: 110/V3 volt y 110 1.2.4.4 Los transformadores de corriente tendrn dos enrollados secundarios Clase 0.5, uno para la proteccin diferencial y otro para medicin y sobrecorriente, La corriente nominal en los enrollados secundarios de estos transformadores ser de 5 Amp. 1.2.4.5 Los pararrayos sern autovalvulares 1.2.5 El valor de la resistencia a tierra en el neutro del transformador principal, en Esquema EU-003, ser tal que la corriente de cortocircuito monofsica a tierra, no exceda del 25% de la corriente de cortocircuito monofsica. En el caso donde el voltaje primario de alimentacin sea de 13.2 KV y las industrias sean grandes reas con las cargas concentradas hacia su centro geogrfico, cabe la posibilidad de utilizar sub estaciones integradas unitarias dentro de las mismas. En estos casos la alimentacin hasta los transformadores se realizara por medio de cable dentro de tuberas o cable armado instalado en bandeja sobre puente de tuberas o directamente enterrados.

1.2.6

3

1.2.7

La acometida entre el secundario de los transformadores principales y las pizarras generales de distribucin ser de la siguiente forma: Transformadores menores de 450KVA. Cables aislados dentro de la tubera. Transformadores superiores a 450KVA Preferentemente , blindobarras alimentadoras. En ambos casos, la ampacidad de la acometida ser igual o mayor a la del secundario del transformador. Generacin de Emergencia En aquellas industrias donde las fallas de la energa elctrica puedan provocar explosiones, incendios, averas permanent