INGENIERO ELECTROMECÁNICO
ESPECIALIDAD ELÉCTRICA
Autor: Elena Fernández Palacios
Directores: Alberto García Ramos y
Teresa Sánchez Carazo
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1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma.
El autor Dña. Elena Fernández Palacios, como alumna de la UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS (COMILLAS), DECLARA
que es el titular de los derechos de propiedad intelectual, objeto de la presente cesión, en relación con la obra Proyecto de electrificación de un edificio destinado a sede social de un despacho de abogados (proyecto fin de grado), que ésta es una obra original, y que ostenta la condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como titular único o cotitular de la obra.
En caso de ser cotitular, el autor (firmante) declara asimismo que cuenta con el consentimiento de los restantes titulares para hacer la presente cesión. En caso de previa cesión a terceros de derechos de explotación de la obra, el autor declara que tiene la oportuna autorización de dichos titulares de derechos a los fines de esta cesión o bien que retiene la facultad de ceder estos derechos en la forma prevista en la presente cesión y así lo acredita.
2º. Objeto y fines de la cesión.
Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio institucional de la Universidad y hacer posible su utilización de forma libre y gratuita ( con las limitaciones que más adelante se detallan) por todos los usuarios del repositorio y del portal e-ciencia, el autor
CEDE a la Universidad Pontificia Comillas de forma gratuita y no exclusiva, por el máximo plazo legal y con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de reproducción, de distribución, de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a disposición electrónica, tal y como se describen en la Ley de Propiedad Intelectual. El derecho de transformación se cede a los únicos efectos de lo dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente.
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(c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo abierto institucional, accesible de modo libre y gratuito a través de internet.1
(d) Distribuir copias electrónicas de la obra a los usuarios en un soporte digital. 2
4º. Derechos del autor.
El autor, en tanto que titular de una obra que cede con carácter no exclusivo a la Universidad por medio de su registro en el Repositorio Institucional tiene derecho a:
a) A que la Universidad identifique claramente su nombre como el autor o propietario de los derechos del documento.
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c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada. A tal fin deberá ponerse en contacto con el vicerrector/a de investigación ([email protected]).
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d) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular terceras personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a los derechos de propiedad intelectual sobre ella.
5º. Deberes del autor.
1 En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedaría redactado en los siguientes términos:
(c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo institucional, accesible de modo restringido, en los términos previstos en el Reglamento del Repositorio Institucional
El autor se compromete a:
a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe ningún derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier otro.
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6º. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional.
La obra se pondrá a disposición de los usuarios para que hagan de ella un uso justo y respetuoso con los derechos del autor, según lo permitido por la legislación aplicable, y con fines de estudio, investigación, o cualquier otro fin lícito. Con dicha finalidad, la Universidad asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades:
a) Deberes del repositorio Institucional:
- La Universidad informará a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no garantiza ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan un uso posterior de las obras no conforme con la legislación vigente. El uso posterior, más allá de la copia privada, requerirá que se cite la fuente y se reconozca la autoría, que no se obtenga beneficio comercial, y que no se realicen obras derivadas.
- La Universidad no revisará el contenido de las obras, que en todo caso permanecerá bajo la responsabilidad exclusiva del autor y no estará obligada a ejercitar acciones legales en nombre del autor en el supuesto de infracciones a derechos de propiedad intelectual derivados del depósito y archivo de las obras. El autor renuncia a cualquier reclamación frente a la Universidad por las formas no ajustadas a la legislación vigente en que los usuarios hagan uso de las obras.
- La Universidad adoptará las medidas necesarias para la preservación de la obra en un futuro.
b) Derechos que se reserva el Repositorio institucional respecto de las obras en él registradas: - retirar la obra, previa notificación al autor, en supuestos suficientemente justificados, o en caso de reclamaciones de terceros.
Madrid, a 29 de Mayo de 2015
INGENIERO ELECTROMECÁNICO
ESPECIALIDAD ELÉCTRICA
Autor: Elena Fernández Palacios
Directores: Alberto García Ramos y
Teresa Sánchez Carazo
RESUMEN
El objetivo del presente proyecto es el cálculo, estudio y diseño de los elementos que constituyen la instalación para el suministro en baja tensión de un edificio destinado a sede social de un despacho de abogados.
El edificio será de nueva construcción y se situará en la nueva expansión del Distrito
Castellana Norte de Madrid. Con una superficie total de 3.917,44 m2, constará de planta
principal, tres plantas en altura, cubierta y dos sótanos.
Se dispondrán tres cuadros generales, y veintidós cuadros secundarios, distribuidos según las instalaciones de cada planta. El Cuadro General de Red estará alimentado desde el centro de transformación y, en condiciones normales de funcionamiento, alimentará a la totalidad de cargas del edificio. El Cuadro General de Grupo, en caso de fallo en la red, pasará a estar alimentado por el grupo electrógeno instalado en la cubierta del edificio, garantizando la continuidad del suministro a las cargas más sensibles y alumbrado de emergencia. En último lugar, al Cuadro de SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) se conectarán los equipos informáticos, asegurando una alimentación continua y de calidad.
Las diversas cargas del edificio se han agrupado en circuitos de alumbrado y fuerza, elaborando un balance de potencia para estimar la carga total demandada por el edificio. A partir de dicho balance se concluye que el transformador a instalar ha de ser de 630 kVA y el grupo electrógeno de 125 kVA. Así mismo, esta previsión de cargas ha permitido calcular la sección de cable necesaria en cada circuito, realizando dicho cálculo tanto por intensidad admisible como por caída de tensión.
El proyecto incluye el diseño y cálculo del centro de transformación que abastece al edificio y que se situará en el primer sótano. Se tratará de un centro de transformación de abonado, propiedad del cliente, siendo la red de entrada de la compañía suministradora. La ventilación será natural, habiendo calculado las superficies necesarias de entrada y salida de aire. Los equipos de medida y protección se albergarán en celdas modulares de media tensión.
Un aspecto fundamental en este proyecto ha sido el diseño y cálculo del alumbrado de las distintas instalaciones, para lo que se ha utilizado el software de cálculo DIALux. Se ha intentado realizar un diseño moderno y eficiente, cumpliendo con los valores establecidos en el Código Técnico de la Edificación. Gran parte de las luminarias empleadas son de tecnología LED, debido al ahorro energético que suponen. Los sótanos, al considerarse locales húmedos, poseerán luminarias estancas, al igual que en el interior del centro de transformación. El edificio estará dotado de sensores para aprovechamiento de la luz natural y de sensores de presencia. También se ha realizado el cálculo y diseño del alumbrado en la zona ajardinada exterior, que incluye la iluminación de una fuente ornamental.
Para el cálculo de la puesta a tierra se han considerado dos puestas a tierras diferentes, la de baja tensión y la del centro de transformación, diseñando los electrodos de ambas de manera que garanticen tanto la seguridad de las personas como la integridad de los aparatos del sistema cuando se produzcan situaciones anómalas.
Otros elementos destacados considerados en el proyecto han sido el cálculo de las protecciones de los circuitos, protección frente al rayo, equipo de compensación de energía reactiva, sistemas de carga de coches eléctricos y cálculo de la instalación de paneles solares en la cubierta del edificio. Todo ello respetando los reglamentos y normativa vigente.
ABSTRACT
The objective of this project is the design, study and calculation of the elements constituting a low voltage supply facility for a law firm headquarters building.
The structure will be built and located at the new urban expansion of the Northern
Castellana District in Madrid. With a 3.917,44 m2 total area, it will be made up of a
ground floor, three floors in height, cover and two basements.
Three general electric switchboards and twenty two secondary boards (distributed according to each plant facilities needs) will be installed. The General Grid Board will be supplied from the transformation center and, under normal operating conditions, it will satisfy the whole of the building loads. The General Group Board, in case of failure in the network, will be powered by the electric generator installed on the roof of the building, ensuring continuous supply to the most sensitive loads and emergency lighting elements. Finally, UPS (Uninterruptible Power Supply) computer equipment will be connected, guaranteeing continuous, quality power.
Building loads will be classified in two categories, which are lighting and power circuits, and as a result of those calculations the power balance will be determined in order to estimate the total load demanded. From that, one concludes that the transformer must be sized for an apparent power of 630 kVA, and for 125 kVA in the case of the electric generator. Also, this calculation has allowed us to determine the wire section required for each individual circuit, being this process made by admissible current and voltage drop.
The project includes the design and calculation of the transformer center, located in the first basement floor, which supplies the building. It will be a subscriber’s power transforming center, which is property of the client, with the input grid supply owned by the company. Ventilation system is natural, as the necessary input and output air surfaces show that it is the most efficient system given this case. Measurement devices and protection equipment will be housed in modular, medium voltage switchgears. One of the main aspects regarding this project is the design and calculation of the different lighting elements facilities, for which DIALux calculation software has been used.
A modern and efficient design is proposed, always complying with the values established by the Technical Building Code. Most of these lights used are based on LED technology, due to the energy savings involved (sustainability is also a secondary objective to be reached). Basements, as they are considered wet areas, are lighted by watertight luminaries, like inside the transformer. The building will be equipped with natural light and presence sensors so further energy can be saved. It has also been performed the calculation and design of lighting in the outdoor garden area, which includes the lighting of an ornamental water fountain.
For ground calculations two different configurations have been considered, one for the low voltage and another one for the transformer. Both systems electrodes ere designed in a way that safety of people and the integrity of the devices when abnormal situations occur is ensured.
Other remarkable elements considered in the project have been circuit protection devices, lightning protection equipment, reactive power compensation systems, electric
car charging facilities and solar panel installation on the roof; always complying with proper rules and regulations.
ÍNDICE GENERAL
I. Introducción. 2
II. Objetivos del proyecto. 4
III. Memoria. 6
IV. Cálculos Justificativos. 55
V. Pliego de Condiciones Técnicas. 113
VI. Planos. 171
VII. Mediciones y presupuesto. 210
VIII. Bibliografía. 234
DOCUMENTO I
En este Proyecto Fin de Grado se intentan plasmar los conocimientos adquiridos durante la realización del Grado en Ingeniería Electromecánica, especialmente de la rama eléctrica, junto con las indicaciones realizadas por los directores que me han guiado su elaboración.
El proyecto parte de cero, elaborando desde el comienzo los planos del edificio con la dificultad que ello ha supuesto. Para ello se ha intentado conseguir el mayor realismo posible y, aunque el proyecto no se llegue a concretar en la práctica, se le ha dotado de rigor técnico, tomando como referencia el Código Técnico de la Edificación.
Este proyecto consiste en el diseño y planificación de la electrificación de un edificio, situado en la nueva expansión del Distrito Castellana Norte de Madrid, que será la nueva sede de un importante bufete de abogados. Este edificio, de moderna construcción, se ha realizado específicamente para adaptarlo a las necesidades de la firma, disponiendo de todos los servicios necesarios que exige la abogacía de alto nivel. En un edificio de estas características, la instalación eléctrica representa una necesidad. Se ha realizado una instalación del alumbrado acorde con el edificio, de carácter moderno y a su vez ecológico, ya que gran parte de la iluminación será mediante luminarias LED. El edificio también dispondrá de placas fotovoltaicas, para la generación de energía eléctrica.
Para la realización del proyecto se han consultado reglamentos, manuales y normas y se han utilizado programas específicos tales como AutoCAD, DIALux y Excel.
El proyecto consta de partes diferenciadas. Se inicia, por ser un proyecto fin de grado, enunciando los objetivos del mismo. Seguidamente, se desarrolla la memoria descriptiva; los cálculos justificativos y el pliego de condiciones. Finalmente, se presentan los planos necesarios para la instalación y el presupuesto de electrificación.
DOCUMENTO II
El objetivo del proyecto es el cálculo, estudio y diseño de los elementos que constituyen la instalación para el suministro en baja tensión de un edificio destinado a sede social de un despacho de abogados, con el fin de conseguir la aprobación del proyecto por los Organismos Competentes de la Administración para su posterior ejecución y puesta en servicio.
El proyecto constará también del cálculo y diseño del Centro de Transformación en media tensión de abonado, que se situará en la planta baja del edificio, con una disposición adecuada para posibles ampliaciones futuras. Se diseñará en función de las especificaciones técnicas correspondientes a la empresa suministradora y se incluirá la selección de la aparamenta y las celdas que lo integran. Se realizarán los cálculos de las protecciones de dicho centro, de las líneas de media tensión que lo alimentan y de la instalación de la ventilación.
Se diseñará la puesta a tierra del centro de transformación, de forma que se garantice tanto la seguridad de las personas, limitando las tensiones a las que pudieran estar sometidas cuando se sitúen en las proximidades de la instalación, como asegurando la integridad de los aparatos del sistema cuando se produzcan situaciones anómalas. Se estudiarán tanto la puesta a tierra de protección como la de servicio, así como su interconexión.
Otro elemento de seguridad de la instalación será también la instalación de un pararrayos, que proteja contra sobretensiones de tipo atmosférico. Además, el Código Técnico de la Edificación obliga la instalación de dispositivos de protección contra el rayo en las edificaciones de nueva construcción.
DOCUMENTO III
ÍNDICE
1. Descripción del proyecto. 8
1.1. Objeto del proyecto. 8
1.2. Peticionario. 8
1.3. Situación y emplazamiento. 8
1.4. Alcance del proyecto. 9
1.5. Reglamentación y disposiciones oficiales y particulares. 10
1.6. Suministro de energía. 11
1.7. Descripción del edificio. 11
2. Características de diseño. 12
3. Previsión de cargas. 14
4. Elementos constituyentes de la instalación. 15
4.1. Requisitos generales de la instalación. 15 4.1.1. Régimen de neutro seleccionado. 15 4.1.2. Bases para los cálculos eléctricos de circuitos. 17
4.2. Acometida al edificio. 17
4.3. Centro de transformación y seccionamiento. 18
4.3.1. Ubicación. 18
4.3.2. Celdas. 19
4.3.3. Transformador de potencia. 22
4.3.4. Dimensionamiento y ventilación. 24
4.3.5. Accesos. 24
4.4. Instalación de Baja Tensión. 25
4.4.1. Cuadros eléctricos. 25
4.4.1.1. Cuadros generales. 27
4.4.1.2. Cuadros secundarios. 28
4.4.2. Líneas eléctricas. 29
4.4.2.1. Líneas principales. 29
4.4.2.2. Derivaciones individuales (DI). 30
4.4.2.3. Cableado. 30
4.4.3. Canalizaciones. 32
4.4.4. Instalaciones de alumbrado. 34
4.4.4.1. Alumbrado interior. 34
4.4.4.2. Alumbrado de emergencia. 40
4.4.4.3. Alumbrado exterior. 41
4.4.5. Instalaciones de fuerza. 42
4.5. Grupo electrógeno. 46
4.6. Sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI). 47
4.7. Compensación de energía reactiva. 48
4.8. Red de tierra. 49
4.9. Protección frente al rayo. 50
4.10. Sobretensiones. 51
1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
1.1. Objeto del proyecto
El objeto de este proyecto es realizar una descripción de las condiciones técnicas, de ejecución y económicas de las instalaciones en baja y media tensión a realizar para la electrificación de un edificio de oficinas de abogados de nueva construcción, situado en la ampliación del Distrito Castellana Norte de Madrid. Se realizará conforme al Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión y sus normas complementarias, a fin de conseguir las autorizaciones administrativas y licencias de ejecución de la instalación eléctrica. Además, se intentará optimizar el consumo energético, incorporando nuevas tecnologías e instalaciones de bajo consumo.
1.2. Peticionario
Bufete de abogados situado en una zona emergente de Madrid, para sede social de sus oficinas.
1.3. Situación y emplazamiento
El edificio objeto de este proyecto se situará en una zona de reciente expansión en el Distrito Castellana Norte de Madrid.
La sede social del edificio de abogados se levantará en la parcela de 2100 m2,
situada en la nueva transversal Herrera Oria - Las Tablas. Las coordenadas geográficas de dicha ubicación son X: 442.418,28 m e Y: 4.482.522,23 m.
Fig. 2. Planificación expansión Distrito Castellana Norte de Madrid.
1.4. Alcance del proyecto
Se recogen en el proyecto las instalaciones eléctricas de baja y media tensión, tomando como origen el centro de transformación que se situará en el sótano -1 del edificio, hasta los puntos de consumo o cargas eléctricas, formados por diversos equipos eléctricos, iluminación y las tomas de fuerza distribuidas en las diversas dependencias del edificio y en las oficinas, como puntos de suministro de energía eléctrica para mantenimiento, equipos informáticos y usos varios.
Por lo tanto, el alcance corresponde a toda la instalación eléctrica tanto del interior como del exterior del edificio, con luminarias y tomas de corriente incluidos, incluyendo el diseño del centro de transformación y grupo electrógeno, puesta a tierra del edificio, pararrayos e instalación de placas solares en la cubierta del edificio. Además, los equipos informáticos dispondrán de alimentación ininterrumpida para evitar la pérdida de datos en caso de incidencias.
1.5. Reglamentación y disposiciones oficiales y particulares
Para la ejecución de la instalación eléctrica y diseño del edificio, se seguirán los criterios marcados en los Reglamentos y disposiciones oficiales y particulares vigentes:
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión e Instrucciones Técnicas
Complementarias (Real Decreto 842/2002 de 2 de agosto de 2002).
Código Técnico de la Edificación, Documento Básico HE “Ahorro de
energía”, Documento Básico SI “Seguridad en caso de incendio” y Documento Básico SUA “Seguridad de utilización y accesibilidad”. Según Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo.
Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en
Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, según decreto 3275/1982 de instrucciones MIE-RAT con orden de fecha de 6 de julio de 1984.
“Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra para centros
de transformación conectados a redes de tercera categoría”, elaborado por UNESA.
Especificaciones particulares para instalaciones de conexión. Instalaciones de
enlace en Baja Tensión, de Unión Fenosa, con fecha de última revisión 8 de septiembre de 2011.
UNE 211435:2011: Guía para la elección de cables eléctricos de tensión
asignada superior o igual a 0,6/1 kV para circuitos de distribución de energía eléctrica.
UNE-EN 50200:2000: Método de ensayo de la resistencia al fuego de los
cables de pequeñas dimensiones sin protección, para uso en circuitos de emergencia.
UNE-EN 61386-21:2005: Sistemas de tubos para la conducción de cables.
UNE-EN 60298:1998: Aparamenta bajo envolvente metálica para corriente
alterna de tensiones asignadas superiores a 1 kV e inferiores o iguales a 52 kV.
UNE-EN 62056-62:2009: Equipos de medida de la energía eléctrica.
Intercambio de datos para la lectura de contadores, control de tarifas y de la carga.
UNE 20460-5-423: Instalaciones eléctricas en edificios.
UNE-EN 12464-1:2003: Iluminación de los lugares de trabajo.
UNE 20101-1:1981: Transformadores de potencia. Generalidades.
UNE 20451-1997: Requisitos generales para envolventes de accesorios para
instalaciones eléctricas fijas de usos domésticos y análogos.
UNE-EN 60439-3:1994: Conjuntos de aparamenta de baja tensión. Cuadros
1.6. Suministro de energía
Compañía suministradora: Unión Fenosa Clase de corriente: Alterna trifásica Frecuencia: 50 Hz
Tensión nominal: 15 kV
Tensión más elevada de la red: 17,5 kV
Categoría de la red (según UNE 211435): Categoría A
1.7. Descripción del edificio
Se trata de un edificio de nueva construcción, estando destinado a oficinas de abogados y a ser sede social de la firma del bufete. El edificio consta de planta principal, tres plantas en altura, cubierta y dos sótanos.
Planta principal: da acceso al edificio y está dotada de medidas de
seguridad. Consta de vestíbulo, zona de recepción, control de acceso, biblioteca, cafetería, cocina, servicios y acceso a escalera.
Primera planta: se ubica vestíbulo, zona de recepción y de espera,
despachos, salas de juntas, sala de conferencias, servicios, sala de limpieza y sala de cuadros eléctricos.
Segunda planta: consta de vestíbulo, zona de recepción y de espera,
despachos, salas de juntas, zona abierta de trabajo, reprografía, sala de descanso, servicios, sala de limpieza y sala de cuadros eléctricos.
Tercera planta: formada por vestíbulo, zona de recepción y de espera,
despachos, salas de juntas, sala de archivos, servicios, sala de limpieza y sala de cuadros eléctricos.
Planta de cubierta: en ella se sitúa vestíbulo zona escaleras, sala de
cuadros eléctricos, Recinto de Instalación de Telecomunicaciones Superior (RITS), sala de motores de ascensores, equipos de climatización y refrigeración y placas solares.
Sótano -1: además de zona de vestíbulo para ascensores y escaleras,
consta de aparcamientos, centro de transformación, Recinto de Instalación de Telecomunicaciones Inferior (RITI), sala de sistema de alimentación ininterrumpida, sala de caldera, diversos almacenes, servicios, sala de limpieza y sala de cuadros eléctricos.
Sótano -2: en él se encuentran zona de vestíbulo para ascensores y
escaleras, aparcamientos, aljibes de agua y bombas para agua de consumo, contra incendios y de riego, pozo de achique, almacenes, servicios, sala de limpieza y sala de cuadros eléctricos.
Las dimensiones totales de cada planta del edificio se indican en la siguiente tabla:
Dimensiones (m2)
Zona exterior ajardinada 660
Planta baja 979,36
Primera planta 979,36
Segunda planta 979,36
Tercera planta 979,36
Planta de cubierta 979,36
Planta sótano -1 1639,36
Planta sótano -2 1639,36
Siendo, por tanto, la superficie total del edificio destinada a oficinas y zonas
propias del bufete de 3917,44 m2.
2. CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
Los distintos tipos de suministro quedan definidos en el Artículo 10 del Reglamento Electrotécnico de Baja tensión, clasificándolos en:
1) Suministros normales: Efectuados por una sola empresa distribuidora por la
totalidad de la potencia contratada por el abonado y con un solo punto de entrega de la energía.
2) Suministros complementarios o de seguridad: Son aquellos que a efectos de
seguridad y continuidad de suministro, complementan a un suministro normal. Aun partiendo de un mismo transformador disponen de línea de distribución independiente del suministro normal desde su mismo origen en baja tensión. Se clasifican en:
a) Suministro de socorro: 15% de la potencia total contratada.
b) Suministro de reserva: 25% de la potencia total contratada.
c) Suministro duplicado: 50% de la potencia total contratada.
La ocupación prevista para el edificio es mayor de 50 personas, al estimarse una
ser considerado como local de pública concurrencia. Según la ITC-BT-28, deberá disponer de alumbrado de emergencia y de suministro complementario de socorro. Para garantizarlo se instalará un generador independiente que aporte una potencia suficiente para ambos suministros, que será un grupo electrógeno
instalado en la cubierta del edificio. Se deberá tener en cuenta esta instrucción y
lo mencionado en ella para la ejecución de todo el trabajo.
El edificio consta de un transformador de 630 kVA, situado en el centro de transformación del sótano -1, que alimenta al Cuadro General de Red, y un grupo electrógeno de 125 kVA, que alimenta al Cuadro General de Grupo. El Cuadro General de Red se ubica en la sala de cuadros eléctricos del sótano -1, mientras que el Cuadro General de Grupo se ubica en la planta cubierta. Entre ellos se dispone de un sistema de transferencia automático por bajo nivel de tensión en el cuadro general mediante contactores y relés correspondientes. Esto permite la conmutación automática entre ambos suministros en caso de falta en la red. En ambos cuadros se encuentran las protecciones adecuadas para las líneas de los distintos cuadros secundarios.
Además, los equipos informáticos están dotados de sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), debido a la necesidad de estos equipos de mantener una alimentación continua y de calidad.
En cada planta se dispone de cuadros secundarios con alimentación de red y cuadros secundarios con alimentación desde red-grupo. Desde las salas donde se encuentran los cuadros generales las líneas eléctricas discurren por una vertical de alimentación por todo el edificio, aportando el suministro correspondiente a los cuadros secundarios. Por tanto, en condiciones normales de funcionamiento todos los cuadros son alimentados desde el embarrado de red, pero en caso de falta en ella arrancaría el grupo electrógeno situado en la cubierta, dando suministro a los cuadros secundarios conectados al Cuadro General de Grupo. Los cuadros secundarios de red alimentan las cargas de alumbrado, fuerza, equipos de fuerza de usos varios, grupos de climatización, bombas de agua, equipos de presión y tres ascensores. Se dispone de un cuadro secundario de red por planta a excepción de la planta cubierta en la que se sitúan cuatro, debido a las necesidades de las instalaciones que en ella se ubican.
A los cuadros secundarios de red-grupo se conectan todos aquellos dispositivos especialmente susceptibles a un corte en el suministro, tales como alimentaciones a SAI, tornos de seguridad, puertas automáticas, bomba de agua contra incendios, pozo de achique, dos ascensores, nevera y un 30% aproximadamente del alumbrado del edificio.
De cada cuadro secundario parten bandejas separadas para los circuitos correspondientes a red o red-grupo, discurriendo las de alumbrado bajo el falso techo y las de circuitos de fuerza bajo el suelo.
Todo el edificio dispone de un alumbrado de emergencia mediante luminarias con bloque autónomo con baterías de níquel con una hora de autonomía. La disposición de estas luminarias ha de seguir las indicaciones del Código Técnico de la Edificación en su sección SU-4.
3. PREVISIÓN DE CARGAS
La potencia total demandada por las cargas se recoge en la tabla inferior. Dicha tabla recoge los datos de la potencia de las instalaciones de alumbrado y fuerza definidas en los planos adjuntos. Se han tenido en cuenta tanto los coeficientes de simultaneidad como su factor de utilización, además de considerar un factor de arranque de 1,3 en motores eléctricos, tal y como indica la ITC-BT-47.
La siguiente tabla muestra la potencia requerida por cada cuadro secundario a modo de resumen, encontrándose las tablas detalladas de cada circuito en el anexo de cálculos del trabajo.
Potencia (W) Coef. Sim. Pot. Real (W)
Cuadro red planta 0 (0SQ1) 10338,14 0,80 8270,51 Cuadro grupo planta 0 (0SQ2) 2891,20 0,80 2312,96 Cuadro red planta 1 (1SQ3) 9109,93 0,80 7287,95 Cuadro grupo planta 1 (1SQ4) 2296,80 0,80 1837,44 Cuadro SAI planta 1 (1SQ5) 1266,67 0,80 1013,33 Cuadro red planta 2 (2SQ6) 9250,47 0,80 7400,37 Cuadro grupo planta 2 (2SQ7) 2019,60 0,80 1615,68 Cuadro SAI planta 2 (2SQ8) 2533,33 0,80 2026,67 Cuadro red planta 3 (3SQ9) 66330,93 0,80 53064,75 Cuadro grupo planta 3 (3SQ10) 40644,96 0,80 32515,97 Cuadro SAI planta 3 (3SQ11) 1333,33 0,80 1066,67 Cuadro red planta cubierta (CSQ12) 340 0,80 272 Cuadro grupo planta cubierta (CSQ13) 1708,56 0,80 1366,85 Cuadro g. frigorífico (red) (CSQ14) 128000 0,80 102400 Cuadro climatización II (red)(CSQ15) 32000 0,80 25600 Cuadro red planta -1 (-1SQ16) 17923,52 0,80 14338,82 Cuadro grupo planta -1 (-1SQ17) 3350,24 0,80 2680,19 Cuadro red planta -2 (-2SQ18) 11138,32 0,80 8910,66 Cuadro grupo planta -2 (-2SQ19) 21330,32 0,80 17064,26 Cuadro alumbrado exterior (red) (ESQ20) 1052,16 0,80 841,73 Cuadro RITI sótano -1 (grupo) (-1SQ21) 4000 0,80 3200 Cuadro RITS cubierta (grupo) (CSQ22) 4000 0,80 3200
CUADRO GENERAL RED 295086,79
Por tanto, la potencia requerida es de 295.086,79 W, por lo que se instalará un
transformador de 630 kVA que permita cierto margen de potencia para futuras
instalaciones. Así mismo, la potencia total empleada para grupo es de 69.900,01
W, por lo que se dispondrá de un grupo electrógeno de 125 kVA, con margen de
reserva suficiente para posibles ampliaciones de la instalación.
La nomenclatura seguida para la identificación de cuadros y circuitos es la siguiente:
- Se identifica al cuadro principal que recibe energía del centro de transformación como CGR (Cuadro General de Red).
- Al cuadro principal que recibe energía del grupo electrógeno se le denomina CGG (Cuadro General de Grupo).
- Los cuadros secundarios situados aguas abajo pasan a denominarse SQ
(subcuadros eléctricos). Se identifican con VSQX, siendo V la planta en la que se
ubican y X un número consecutivo.
- Respecto a los circuitos de alumbrado, se identifican con el número de la planta
seguido de CY, siendo Y un número consecutivo (por ejemplo: 2C1 es el circuito
de alumbrado 1 de la segunda planta).
- Los circuitos de tomas de usos varios se identifican de forma similar, pero usando la letra G en vez de C.
4. ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LA INSTALACIÓN
4.1. Requisitos generales de la instalación
4.1.1. Régimen de neutro seleccionado
Según establece el REBT en su ITC-BT-8 y en su ITC-BT-24, para instalaciones alimentadas en baja tensión a partir de un centro de transformación de abonado, puede elegirse cualquier esquema de distribución: TN, TT o IT. No obstante, descartamos la elección del esquema IT, ya que sí existirá neutro distribuido en nuestra instalación.
ESQUEMA TN
Los esquemas TN tienen un punto de alimentación, generalmente el neutro o compensador, conectado directamente a tierra y las masas de la instalación receptora conectadas a dicho punto mediante conductores de protección. Se distinguen tres tipos de esquemas TN:
- Esquema TN-S: En el que el conductor neutro y el de protección son distintos en todo el esquema.
- Esquema TN-C: En el que las funciones de neutro y protección están combinados en un solo conductor en todo el esquema.
- Esquema TN-C-S: En el que las funciones de neutro y protección están combinadas en un solo conductor en una parte del esquema.
Fig. 3. Esquemas de distribución tipo TN.
ESQUEMA TT
Los esquemas TT tienen un punto de alimentación, generalmente el neutro o compensador, conectado directamente a tierra. Las masas de la instalación receptora están conectadas a una toma de tierra separada de la toma de tierra de la alimentación.
Fig. 4. Esquema de distribución tipo TT.
El régimen de neutro por el que se opta es por el régimen TN-S, debido a que:
-El esquema TN es la solución más simple, tanto para su estudio como para su
ejecución.
-El neutro está conectado directamente a la tierra en el transformador.
-La protección es asegurada por dispositivos específicos, los interruptores
diferenciales, que permiten además de la prevención del riesgo de incendio con sensibilidades iguales o inferiores a 500 mA.
-En caso de fallo de aislamiento impone el corte de las protecciones de
seguridad, que supone el control de las impedancias de bucle de fallos, asegurando la acción de los disparadores.
4.1.2. Bases para los cálculos eléctricos de circuitos
En el edificio se dispone de tensiones 400/230V, suministradas por el transformador y grupo electrógeno. Se emplearán 400V para el uso de la maquinaria específica trifásica, como es el caso de los ascensores, maquinaria de refrigeración, climatización, bomba de agua contra incendios y el pozo de achique. Los equipos con este nivel de tensión son los que requieren una alimentación trifásica, siendo considerandos para este trabajo trifásicos los circuitos con una potencia instalada mayor de 5 kW. Dichos elementos se acometerán con 3 hilos de fase, neutro y tierra.
El resto de equipos de fuerza, iluminación y tomacorrientes se alimentarán a 230V, acometidos con 2 hilos y tierra, a excepción de los tomacorrientes trifásicos para usos varios, con distribución de 4 hilos y tierra y tensión 400 V.
4.2. Acometida al edificio
La acometida será subterránea en media tensión a 15 kV, procedente de las redes de distribución de la compañía suministradora (Unión Fenosa). Por tanto, siempre habrá dos funciones de línea, mejorando la calidad y continuidad de
servicio en caso de defecto en la red, al poderse reconfigurar aislando el defecto y manteniendo así la alimentación.
La acometida llegará al centro de seccionamiento y transformación situado en el sótano -1 del edificio, a la parte correspondiente a la compañía que posee acceso directo para personal de dicha compañía suministradora. Este centro posee las celdas convenientes de entrada y salida de línea.
4.3. Centro de transformación y seccionamiento
En el centro de transformación se reduce la tensión procedente de la red de distribución en media tensión a los valores de consumo de baja tensión. Según el Artículo 13 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, como la previsión de carga de potencia es superior a 100 kW debe reservarse un local destinado al montaje de un centro de transformación en el interior del edificio, con las características apropiadas a la red suministradora existente y con las dimensiones necesarias para el montaje de todo su equipamiento.
Se tratará de un centro de transformación de abonado, propiedad del cliente, siendo la red de entrada de la compañía suministradora, lo que supedita el montaje a lo que establezca la compañía en su normativa. Poseerá equipos de medida en alta tensión, por lo que parte del centro será de la empresa suministradora, siendo el resto propiedad del abonado, con accesos independientes.
Este centro de transformación de abonado será de 25/0,42 kV, con una potencia total de 630 kVA, cubriendo las necesidades de las cargas descritas en la previsión de cargas.
4.3.1. Ubicación
El centro de transformación se ubicará en el sótano -1 del edificio, sobre suelo de hormigón, el cual estará recubierto en gran parte por goma aislante Pirelli.
Las dimensiones de este recinto son de 17 m2, garantizando las dimensiones
necesarias de los equipos instalados en su interior. El centro de seccionamiento y el centro de transformación se ubicarán en el mismo recinto, estando unidos mediante barras.
Este emplazamiento permite el tendido de todas las canalizaciones subterráneas previstas que llegan o salgan de él. El terreno puede soportar una presión de 1
kg/cm2, por lo que el funcionamiento del centro de transformación no puede ser
alterado por la presencia de edificios o instalaciones anejas, tal y como marca la norma de la compañía suministradora.
El conjunto del centro de seccionamiento y del centro de transformación se montará sobre una bancada de 30 cm para elevarlo del suelo del local.
Será alimentado en media tensión por la acometida, encontrándose en el mismo recinto el transformador de potencia en una celda compartimentada con tabiques de fábrica de ladrillos y malla de protección.
En el interior del centro de transformación también se dispondrá de un armario con el material de seguridad necesario para los operarios, contando con guantes aislantes de protección, manetas porta-fusibles, zapatos dieléctricos, banqueta aislante, etc.
4.3.2. Celdas
Los elementos de medida y protección en media tensión se albergarán en celdas modulares equipadas con aparamenta fija bajo envolvente metálica, empleando hexafluoruro de azufre (SF6) como aislante y agente de corte para interruptores y seccionadores. Serán celdas prefabricadas de tipo SM6, con aislamiento de 24 kV. Las celdas se suministrarán ya conexionadas y probadas por parte del fabricantes, cumpliendo con las garantías establecidas en la norma.
Las celdas de la gama SM6-24 responden a las siguientes normas y recomendaciones:
- Celdas de MT: UNE-EN 60298, CEI 60298-81. - Seccionadores: UNE-EN 60129, CEI 60129-84. - Interruptores: UNE-EN 60265, CEI 60265-83.
- Interruptores automáticos: UNE-EN 60056, CEI 60056-87. - Estipulaciones AT: UNE-EN 60694, CEI 60694-80.
- Fusibles combinados: CEI 60420-90. - Recomendaciones UNESA 6407.
Las características generales de las celdas SM6-24 son las siguientes:
Tensión asignada: 24 kV
Intensidad asignada: 400 A
Intensidad asignada de corta duración admisible: 16 kA ef/1 s
Valor de cresta de intensidad de corta duración: 40 kA
Intensidad asignada en disyuntores: 400 A
Intensidad asignada en ruptofusibles: 200 A
- A frecuencia industrial (50 Hz), 1 min: 50 kV
- Tipo rayo (1,2/50 µs): 125 kV (cresta)
Temperatura de funcionamiento: -5 ºC / +40 ºC
Grado de protección: IP307
Las celdas seleccionadas para el proyecto son:
Celdas de entrada y salida de línea. La celda de entrada se encarga de
recibir el conductor de alimentación en el centro de transformación. Están dotadas con un interruptor-seccionador que permite comunicar el embarrado del conjunto de celdas con los cables, cortar la corriente nominal y seccionar esta unión. Se emplearán dos celdas Schneider (una para entrada de línea y otra para salida del bucle de la acometida) de protección general con interruptor, gama SM6 modelo IM. Sus dimensiones son 750 mm de anchura, 940 mm de profundidad y 1.600 mm de altura. Contienen:
- Interruptor-seccionador y seccionador de puesta a tierra en el interior de un cárter lleno de SF6 y sellado.
- Juego de barras tripolar de 400 A, que permiten una extensión a voluntad de los centros y la conexión con celdas existentes, operando hasta 24 kV y 25 kA.
- Enclavamiento por cerradura tipo C4, impidiendo el cierre del seccionador de puesta a tierra y el acceso a los fusibles en tanto que el disyuntor general BT no esté abierto y enclavado. Dicho enclavamiento impedirá además el acceso al transformador si el seccionador de puesta a tierra de la celda IM no se ha cerrado previamente.
- Accesibilidad por la parte frontal sobre los bornes inferiores de conexión del interruptor y seccionador de puesta a tierra.
- Bornes para conexión de cable seco unipolar de sección igual o
inferior a 240 mm2.
- Tres indicadores de presencia de tensión con lámparas.
Celda de seccionamiento y remonte. Celda encargada de cortar el
suministro eléctrico a la parte de abonado, es decir, cortar el suministro de alta tensión al transformador. Dado que la potencia del transformador es inferior a 1.000 kVA se instalará un seccionador, no siendo necesario un interruptor automático. Se empleará una celda Schneider gama SM6 modelo SME, de dimensiones 750 mm de anchura, 870 mm de profundidad y 1.600 mm de altura. Contiene:
- Juego de barras interior tripolar para conexión de 400 A, operando hasta 24 kV y 25 kA.
- Remonte de barras de 400 A para conexión con celdas adyacentes. - Embarrado de puesta a tierra.
- Tres indicadores de presencia de tensión con lámparas.
Celda de protección. Posee un interruptor automático que protege
posibles fallos aguas arriba de la protección individual del transformador. Se empleará una celda Schneider de la gama SM6 modelo QM, de dimensiones 375 mm de anchura, 1.220 mm de profundidad y 1.600 mm de altura. Contiene:
- Interruptor seccionador (SF6).
- Seccionador de puesta a tierra superior con poder de cierre (SF6). - Bornes de conexión para cable unipolar seco de sección inferior o
igual a 240 mm2.
- Embarrado de puesta a tierra.
- Seccionador de puesta a tierra interior con poder de cierre. - Mando Cl1 manual.
- Tres fusibles FUSARC-CF 40 A, 24 kV. - Contactos auxiliares en el SPAT 1A + 1C.
- Contactos auxiliares en el interruptor seccionador 2A + 2C. - Enclavamiento C1
- Salida inferior para cable seco unipolar de sección inferior o igual a 95
mm2.
- Seccionador de puesta a tierra inferior sin poder de cierre.
Celda de medida. Contiene los transformadores de intensidad y tensión
de medida de energía del abonado. Se empleará una celda Schneider con entrada inferior y salida superior por barras gama SM6 modelo GBC-A, de dimensiones 750 mm de achura, 1.038 mm de profundidad y 1.600 mm de altura. Contiene:
- Juego de barras tripolares de 400A para conexión inferior o superior con otras celdas, operando hasta 24 kV y 25 kA.
- Embarrado interno a 400 A.
- Preparada para tres transformadores de intensidad.
- Preparada para tres transformadores de tensión unipolares.
- El segundo secundario tendrá las características adecuadas para conectar una resistencia de contra ferroresonancia (50 Ω/200 W).
La conexión de estas celdas seguirá un esquema semejante al mostrado en la siguiente figura:
Fig. 5. Esquema disposición celdas en centro de seccionamiento y transformación.
Las celdas de línea de entrada y salida de la acometida y la celda de seccionamiento y remonte se encuentran en el centro de seccionamiento, que es propiedad de la compañía suministradora. Las celdas de medida y protección del transformador, equipadas con aparamenta de media tensión, forman el conjunto de celdas del centro de transformación perteneciente al abonado.
Para el paso de la acometida a las celdas de llegada y salida de línea se dispondrá de una bancada de obra civil, de las dimensiones adecuadas. Dicha bancada deberá tener la resistencia mecánica suficiente para soportar las celdas, teniendo en la zona de celdas una anchura libre de 600 mm.
Se deberá mantener una distancia mínima de 100 mm entre las celdas y las paredes posterior y lateral, permitiendo así que pueda liberarse gas SF6 en caso de sobrepresión, sin poner en peligro al operador.
4.3.3. Transformador de potencia
Será una máquina trifásica reductora de tensión, siendo la tensión entre fases a la entrada de 25 kV y la tensión a la salida en vacío de 420 V entre fases.
El transformador elegido será del modelo Trihal de Schneider de 630 kVA, con aislamiento seco clase F, encapsulado en resina epoxi. Tendrá el neutro accesible en baja tensión y refrigeración natural (AN).
Los arrollamientos de media tensión se encontrarán encapsulados y modelados en vacío en una resina epoxi ignifugada por una carga activa de sílice y alúmina trihidratada, consiguiendo así un encapsulado ignifugado autoextinguible. Estos arrollamientos se realizarán con hilo aislado, bobinado según el método de
bobinado continuo de gradiente lineal sin entrecapas, consiguiendo así un nivel de descargas parciales inferior o igual a 10 pC. Se adjuntarán en el protocolo de ensayos los resultados del ensayo de descargas parciales.
Los transformadores Trihal responden a las siguientes normas y recomendaciones:
- IEC 76-1 a 76-5. - IEC 726 (1982). - UNE 20101.
- UNE 20178 (1986).
- CENELEC (European Committée for Electrotechnical Standardization).
Por motivos de seguridad el transformador ha de cumplir con los ensayos climáticos definidos en el documento de armonización HD 464 S1:
- Ensayos de choque térmico (niveles C2a y C2b).
- Ensayos de condensación y humedad (niveles E2a y E2b). - Ensayo de comportamiento ante el fuego (nivel F1).
Las características eléctricas del transformador Trihal elegido son:
Potencia nominal: 630 kVA
Tensión nominal primario: 25 kV
Nivel de aislamiento: 36 kV
Frecuencia: 50 Hz
Tensión nominal secundario en vacío: 420 V
Regulación en el primario: +/- 2,5%, +/- 5%
Grupo de conexión: Dyn11
Pérdidas en vacío: 2.200 W
Pérdidas en carga a 120 ºC: 8.000 W
Tensión de corto circuito: 6 %
Las dimensiones del transformador son: 1.530 mm de longitud, 870 mm de ancho y 1.950 mm de altura, con un peso aproximado de 2.000 kg. Contará con un equipo de sondas PTC y convertidor T para su protección térmica, debidamente protegidos contra sobreintensidades.
Fig. 6. Transformador Trihal de 630 kVA.
4.3.4. Dimensionamiento y ventilación
Se tratará de un centro de transformación convencional, por lo que es necesario prever su ventilación, según lo recogido en la normativa de subestaciones y centros de transformación, de tipo natural, con rejillas de ventilación de entrada y salida de aire. Dichas rejillas han de ser de las dimensiones necesarias para evacuar el calor generado por el transformador y el resto de la aparamenta. El cálculo de los datos de la ventilación se realizará mediante un nomograma, en el que con la potencia de pérdidas facilitada por el fabricante, altura de las rejillas y el incremento admisible de temperatura se obtiene la superficie de entrada y salida. La abertura se situará de forma que se obtenga el mayor flujo de aire en las paredes del transformador.
Este cálculo se encuentra incluido en los Cálculos Justificativos.
4.3.5. Accesos
El acceso al centro de transformación ha de ser desde el interior del edificio, al encontrarse este situado en sótano -1.
El centro de transformación estará dividido en dos zonas, la de compañía y la del abonado. Cada zona tendrá accesos independientes, estando la zona de la compañía eléctrica restringido al personal que trabaje en ella. La zona de abonado tendrá acceso restringido al personal de mantenimiento especialmente autorizado y al personal de la compañía eléctrica. Estas puertas se abrirán hacia el exterior, teniendo como mínimo 2,3 m de altura y 1,5 m de anchura, permitiendo el transporte de las celdas y restos de elementos hasta el interior del local.
Para el paso de los cables de alta tensión (acometida a las celdas de llegada y salida) se preverá un foso de las dimensiones adecuadas.
Se dispondrá de una malla de protección que impida el acceso directo de personas a la zona donde se encuentre el transformador. Dicha malla de protección irá enclavada mecánicamente por cerradura con el seccionador de puesta a tierra de la celda de protección correspondiente, de tal manera que no se pueda acceder al transformador sin haber cerrado antes el seccionador de puesta a tierra de la celda de protección.
4.4. Instalación de Baja Tensión
4.4.1. Cuadros eléctricos
Los dispositivos generales e individuales de mando y protección se ubicarán en el interior de cuadros de distribución, de donde partirán los circuitos interiores. Por tanto, los cuadros eléctricos a instalar en el edificio serán cuadros de potencia, cuya principal misión será la distribución de energía hacia los distintos circuitos, además de realizar funciones de protección de las instalaciones.
Según ITC-BT-17, los dispositivos generales e individuales de mando y protección serán, como mínimo:
- Un interruptor general automático, de corte omnipolar, dotado de elementos
de protección contra sobrecarga y cortocircuitos. Debe tener poder de corte suficiente para la intensidad de cortocircuito que pueda producirse en el punto de su instalación, de 4.500A como mínimo. Cada circuito quedará protegido con un interruptor automático magnetotérmico a excepción de los circuitos correspondientes a las bombas de agua y grupos de presión de protección de incendios, en cuyo caso se tratarán de interruptores automáticos magnéticos por motivos de seguridad.
- Un interruptor diferencial general o un interruptor diferencial por cada
circuito. En esta instalación se utilizará esta última disposición, prescindiendo así del interruptor diferencial general. Dichos interruptores están destinados a la protección contra contactos indirectos. Su sensibilidad responderá a lo indicado en la ITC-BT-24. Al instalarse más de un interruptor diferencial en serie debe existir selectividad entre ellos.
- Dispositivos de corte omnipolar, destinados a la protección contra
sobrecargas y cortocircuitos de cada uno de los circuitos interiores.
- Dispositivo de protección contra sobretensiones transitorias, originadas
fundamentalmente como consecuencia de descargas atmosféricas, conmutaciones de redes y defectos en las mismas. Según la ITC-BT-23, al tener
de fase y el conductor de protección. El uso de esta protección contra sobretensiones transitorias es obligatorio al tratarse de un local de pública concurrencia, pudiendo afectar en caso de fallo a los equipos con servicios de seguridad del edificio. Además, su instalación se hace muy recomendable al localizarse en la Comunidad de Madrid, en la que la previsión de tormentas al año es mayor de 25 días y al tener instalado un sistema de protección externa contra el rayo (pararrayos en la cubierta del edificio).
Fig. 7. Mapa días de tormenta al año en España.
Para garantizar una adecuada coordinación entre los cuadros generales y secundarios y el correcto funcionamiento de interruptores colocados en serie han de respetarse los criterios de selectividad y filiación. Para el diseño de los distintos cuadros eléctricos se seguirán las tablas de selectividad y filiación de
Schneider.
Selectividad. Es la coordinación de los dispositivos de corte automático
para que un defecto ocurrido en un punto cualquiera de la red sea eliminado por el interruptor automático colocado inmediatamente aguas arriba del defecto, y sólo por él. Para garantizar la selectividad total entre los diferenciales instalados en serie se deben cumplir dos condiciones: 1. Tiempo de no-actuación. El del diferencial instalado aguas arriba deberá ser superior al tiempo total de operación del diferencial situado aguas abajo. Por ello se elegirán interruptores diferenciales de tipo S para
las instalaciones de fuerza y superinmunizados para el alumbrado y ordenadores.
2. Intensidad diferencial-residual. La del diferencial instalado aguas arriba deberá ser superior a la del diferencial situado aguas abajo.
Filiación. Es la utilización del poder de limitación de los interruptores
automáticos, que permite instalar aguas abajo automáticos de menos prestaciones. La limitación de la corriente se hace a lo largo de todo el circuito controlado por el interruptor automático limitador de aguas arriba. La filiación afecta a todos los aparatos colocados aguas abajo, no queda restringida a dos aparatos consecutivos.
En el interior de los cuadros, los dispositivos de mando y protección tendrán posición de servicio vertical. Las envolventes de los cuadros se ajustarán a las
normas UNE 20451 y UNE-EN 60439-3, con grado de protección mínimo IP 30
según UNE 20324 e IK 07 según la norma UNE-EN 50102. La envolvente para
el interruptor de control de potencia será precintable y sus dimensiones estarán de acuerdo con el tipo de suministro y tarifa a aplicar, tal y como marca la ITC-BT-17.
Se puede observar la distribución y características de los distintos cuadros eléctricos de la instalación, tanto generales como secundarios, en los esquemas unifilares correspondientes.
4.4.1.1. Cuadros generales
En el edificio se distinguen dos cuadros generales, localizados en recintos específicos para ellos situados en el sótano -1 y en la planta cubierta.
Cuadro General de Red. Recibe la energía desde el centro de
transformación. En condiciones normales de funcionamiento todas las cargas definidas en el balance de potencias se encuentran alimentadas por él. La potencia mínima que ha de proporcionar serán 298.286,79 W.
Cuadro General de Grupo. Conectado al Cuadro General de Red, por
lo que en condiciones normales de funcionamiento también se encuentra alimentado por el transformador. Sin embargo, en caso de fallo en la red, pasa a ser alimentado por el grupo electrógeno. La potencia mínima que ha de suministrar serán 69.900,01 W.
Ambos cuadros serán de la serie Prisma Plus de Schneider, sistema P. Las principales características de estos cuadros son:
- Grado de protección IP31, con revestimiento IP30 que incluye una puerta transparente más junta de estanqueidad.
- Grado de protección contra los choques mecánicos IK07.
- Las dimensiones para el Cuadro General de Red serán: 800 mm de ancho, 600 mm de profundidad y 2.000 mm de altura. Para el Cuadro General de Grupo serán 300 mm de ancho, 400 mm de profundidad y 2.000 mm de altura.
Para garantizar la continuidad de servicio en caso de falta, la conmutación entre ambos cuadros se realizará con un inversor de telemando Masterpact NT de Schneider, con interenclavamiento mecánico para dos aparatos. Para su control se empleará un automatismo asociado de tipo UA, que permitirá el basculamiento de una fuente a otra en función de la presencia de tensión UN en la fuente normal, dar la orden de arranque al grupo electrógeno y de desconexión/reconexión a circuitos no prioritarios.
Fig. 8. Esquema de funcionamiento inversor de telemando con automatismo tipo UA.
También se dispondrá en el sótano -1 un Cuadro General de SAI, en recinto específico para el Sistema de Alimentación Ininterrumpida. Este cuadro también será del modelo Prisma Plus de Schneider, sistema P. La potencia mínima que ha de suministrar serán 5.133,33 W.
4.4.1.2. Cuadros secundarios
En cada planta se encuentran los distintos cuadros secundarios definidos en el capítulo 2 y en la tabla resumen del capítulo 3 de esta Memoria.
Para los cuadros secundarios, tanto de red como de red-grupo, también se emplearán los cuadros de la serie Prisma Plus de Schneider, sistema P, cuyas dimensiones variarán en función de la capacidad del cuadro.
Tanto en los cuadros generales como en los secundarios se instalarán dispositivos analizadores de redes, posibilitando las mediciones necesarias para supervisar la instalación eléctrica y realizar un mantenimiento preventivo de la misma. Esto permite mejorar la continuidad del servicio para una administración óptima de la instalación eléctrica y una mejor productividad de la misma. También posibilita conocer el estado y consumo de todas las maquinarias y de los circuitos tanto de fuerza como de alumbrado, llevando un mejor control sobre cada elemento de la instalación. Se utilizarán analizadores de redes de la serie CVM-C10 de Circutor, con medida en cuatro cuadrantes y adecuado tanto para circuitos trifásicos como para sistemas monofásicos.
Fig. 9. Analizador de redes CVM-C10 de Circutor.
4.4.2. Líneas eléctricas
4.4.2.1. Líneas principales
Se denominan líneas principales a aquellas que enlazan el lado de baja tensión del transformador con los cuadros generales, tanto de red como de grupo y la que enlaza el grupo electrógeno con el Cuadro General de Grupo.
Se dispondrán conductores aislados en el interior de tubos en montaje superficial, cumpliendo con lo indicado en la ITC-BT-21. En el caso de los tramos transformador – cuadros generales, los cables serán de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento en polietileno reticulado (R), no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida, de tipo RZ1-K (AS). Para la conexión grupo electrógeno – Cuadro General de Grupo se emplearán cables de tipo RZ1-K MICA (AS+), con características similares a los anteriores, además de ser resistentes al fuego.
La sección de los cables viene definida en los cálculos justificativos, siendo uniforme en todo su recorrido y sin empalmes. Para el cálculo de dicha sección se ha tenido en cuenta tanto la máxima caída de tensión permitida en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión como la intensidad máxima admisible, fijada en la UNE 20460-5-523.
Estas líneas estarán debidamente protegidas contra contactos directos e indirectos y sobrecargas mediante interruptores magnetotérmicos y diferenciales del calibre adecuado, tal y como se describe en los esquemas unifilares que se encuentran en el conjunto de planos de la instalación.
4.4.2.2. Derivaciones individuales (DI)
Se denominan derivaciones individuales a las líneas que parten de los cuadros generales y alimentan a los cuadros secundarios de cada planta.
Las derivaciones individuales estarán constituidas por conductores asilados en el interior de tubos en montaje superficial, cumpliendo con lo indicado en la ITC-BT-21. Dichos tubos tendrán una sección que permita ampliar la sección de los conductores inicialmente instalados en un 100%, disponiendo de un tubo de reserva por cada diez derivaciones individuales o fracción.
Las derivaciones individuales que discurren verticalmente se dispondrán en el interior de un conducto de obra con paredes de resistencia al fuego RF 120, disponiendo cada tres plantas de elementos cortafuegos y tapas de registro precintables, con una resistencia mínima al fuego de RF 30, tal y como especifica la ITC-BT-15.
Los cables empleados serán de tensión asignada 0,6/1 kV, con conductor de cobre clase 5 (-K), aislamiento en polietileno reticulado (R), no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida, de tipo RZ1-K (AS). La sección de los cables se encuentra definida en los cálculos justificativos del proyecto, en cuyo cálculo se ha tenido en cuenta tanto la potencia prevista en cada cuadro como la caída de tensión máxima admisible según el REBT, siendo del 1,5%.
4.4.2.3. Cableado
Los conductores eléctricos correspondientes a los alimentadores (circuitos desde el transformador y grupo electrógeno hasta los cuadros secundarios) y los ramales (circuitos desde los cuadros a las cargas) deben ser los adecuados según las condiciones técnicas y ambientales. Se tendrán en cuenta los siguientes factores para su selección:
- Todos los locales se considerarán locales secos, a excepción de las salas con aljibes y bombas de agua en el sótano, el garaje y los espacios a la intemperie, que se consideran locales húmedos. Por tanto, se deberán seleccionar los conductores adecuados para cada uno de estos espacios.
- Se seleccionarán conductores con régimen de temperatura de 90 ºC al presentar mayor ampacidad para un mismo calibre.
- Los conductores deberán tener comercialmente la mayor selección de calibres posible.
Los tipos de conductores seleccionados son de General Cable, empleando los siguientes modelos:
RZI-K (AS): Cable Exzhellent XXI 1.000 V, conductor de cobre flexible de
clase 5 para instalación fija (-K). Aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), con cubierta exterior de poliolefina termoplástica ignífuga libre de halógenos (Z1). Constituido por cables flexibles unipolares y multipolares de tensión 0,6/1 kV. La temperatura máxima del conductor en servicio permanente es de 90 ºC, siendo capaz de trabajar de trabajar a muy baja temperatura (-40 ºC). Cables de color verde. Cumplen con la norma constructiva UNE 21123-4. Se trata de un cable especialmente indicado para ser instalado en locales de pública concurrencia, según indica la ITC-BT-28. Además, estos cables son válidos para instalaciones en locales húmedos y mojados.
RZ1-K MICA (AS+): Cable Segurfoc-331, conductor de cobre flexible clase 5
para instalación fija (-K). Aislamiento de cinta de mica y polietileno reticulado (XLPE), con cubierta exterior de poliolefina termoplástica ignífuga, libre de halógenos (Z1). Constituido por cables flexibles unipolares y multipolares de 0,6/1 kV. Su diseño, construcción y ensayos cumplen con la norma de ensayos UNE-EN 50200, soportando temperaturas de 840 ºC durante 90 minutos (PH 90), por lo que pueden mantener el servicio aún en las condiciones más extremas de incendio. La temperatura máxima del conductor en servicio permanente es de 90 ºC, pudiendo también trabajar a muy baja temperatura (-40 ºC). Son de color naranja. Estos cables son de obligada instalación en los circuitos de seguridad de los locales de pública concurrencia, según describe la ITC-BT-28. Se emplearán en los circuitos de los ascensores, alimentación desde el grupo electrógeno, extractores para ventilación de sótanos, circuitos de detección y alarma, sistemas de evacuación y de lucha contra incendios.
HERSATENE RHZ1-OL: Cable HERSATENE RHZ1-OL 6/10 kV H16 Al
con conductor de aluminio, semirrígido de clase 2, con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE). La cubierta exterior es de poliolefina termoplástica libre de halógenos, resistente a la abrasión y al desgarro, con facilidad para el deslizamiento. Estos cables poseen una pantalla formada por una corona de hilos de cobre, con obturación longitudinal al agua de la pantalla. Las tres capas extruidas (semiconductores y aislamiento) se extruyen simultáneamente en cabezal triple, manteniendo el tubo bajo presión controlada de gas inerte (N2). Cumple con la norma constructiva UNE-HD 620-10E. Se
