PROYECTO FIN DE CARRERA
INSTALACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL
EN BAJA NO CONECTADA A LA RED
PRINCIPAL
Pablo Abajo Guijarro
EL DIRECTOR DEL PROYECTO
Antonio García y Garmendia
Fdo: Fecha:
Vº Bº del Coordinador de Proyectos
Tomás Gómez San Román
Autor: Abajo Guijarro, Pablo
Director: García y Garmendia, Antonio
Entidad Colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia de Comillas
RESUMEN DEL PROYECTO
Este proyecto tiene por objeto establecer las condiciones técnicas y legales a las que deben ajustarse las instalaciones necesarias para la puesta en funcionamiento de una almazara situada en Valdepeñas en la provincia de Ciudad Real.
Estas comprenden el estudio y diseño de las instalaciones eléctricas, de calefacción y de agua caliente necesaria para la fabricación, y de protección contra incendios.
Debido a que la almazara se ubicará en la propia finca donde está el olivar, en una zona rural con pocas infraestructuras y poco habitada donde no llega el suministro eléctrico, la instalación estará trabajando en isla, es decir, que no existirá ningún punto de conexión con la red de distribución publica.
La distribución de las instalaciones se hará en dos edificaciones. La primera está destinada a albergar el generador de electricidad y un depósito de combustible auxiliar. En la segunda edificación estarán todas las maquinas necesarias para la extracción del aceite de oliva y unos depósitos para el almacenamiento de este. La superficie total útil del conjunto es aproximadamente de 200 m2.
suministro de energía eléctrica se hará mediante un grupo electrógeno, cuya potencia nominal será de 80 kVA., a una tensión de 400 V y 50 Hz en baja tensión.
La instalación del grupo electrógeno se adaptará a lo dictado en el Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. En concreto a la instrucción técnica complementaria ITC-BT-40, sobre instalaciones generadoras de baja tensión.
El grupo electrógeno requiere un depósito auxiliar para el almacenamiento de combustible debido a la continua actividad de la fábrica. Este sistema de suministro garantizará una provisión de combustible sin interrupciones y limpia.
El diseño de las instalaciones eléctricas tiene por objeto definir la sección de los cables y la paramenta eléctrica de la instalación para la distribución de energía desde la salida del generador hasta los distintos receptores de forma segura y fiable.
Estas instalaciones se adaptarán a lo dictado en el Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
Según el reglamento se debe justificar la sección y disposición de los cables de interconexión, así como el material del que están hechos y tipo de aislamiento, desde el grupo electrógeno hasta los cuadros eléctricos de mando y protección, y desde estos hasta los distintos receptores, atendiendo es cada caso a la instrucción técnica complementaria que concierne.
Los cálculos justificados se harán mediante el más desfavorable de los siguientes criterios: máxima intensidad admisible y por caída de tensión, la cual debe ser menor
Una vez que tenemos las secciones de los cables, se procederá a la elección del sistema de instalación. Por las características de la almazara, los sistemas de instalación serán aquellos para que en caso de ampliación o sustitución de máquinas o herramientas no conlleve largos periodos de tiempo el cambio de estos. Los sistemas de instalación elegidos serán tubos protectores sobre pared para alumbrado y receptores monofásicos, y bandejas para receptores trifásicos. Las características de estos sistemas se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-21, sobre instalaciones interiores o receptoras y tubos y canales protectoras, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
Finalmente se procederá a elegir toda la paramenta eléctrica necesaria de acuerdo a lo anteriormente expuesto. Se entiende por paramenta todos los dispositivos de protección que se montan en la instalación: magnetotérmicos, diferenciales, aislantes, puestas a tierra, etc. que permitan salvaguardar tanto a las personas como a los equipos de la instalación. Además también son necesarias para asegurar una determinada calidad en el servicio de energía eléctrica.
La protección de los equipos contra sobrecargas o cortocircuitos se hará mediante interruptores automáticos magnetotérmicos con curva térmica regulable y magnética fija. Este tipo de faltas son peligrosas por un aumento de temperatura que limita la vida útil del aislante y derivar en faltas fase-tierra. Se instalará uno por cada circuito y sus características nominales se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-22 sobre instalaciones interiores o receptoras y protección contra sobreintensidades, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
suficientemente bajo y el tiempo de paso mediante la interrupción rápida. Se instalará uno por cada 5 circuitos y sus características nominales se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-24 sobre instalaciones interiores o receptoras y protección contra los contactos directos e indirectos, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
La protección contra contactos indirectos está concebida para proteger a las personas contra los peligros que pueden derivarse de un defecto de aislamiento entre las partes activas y masa u otras partes conductoras accesibles. Se hará mediante la instalación de una puesta a tierra. Este sistema de protección consiste en unir las masas metálicas de la instalación a la tierra mediante electrodos o grupo de electrodos enterrados en el suelo, de tal forma que las carcasas o partes metálicas no puedan quedar sometidas por defecto de derivación a una tensión superior a la de seguridad. Atendiendo a las características constructivas de la edificación, como electrodos se utilizarán las zapatas del propio edificio. Este sistema de protección se ajusta a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-18 sobre instalaciones de puesta a tierra, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
Durante el proceso de transformación desde que la aceituna llega a la fábrica hasta que es convertida en aceite, es necesario un caudal de agua caliente para las máquinas. Así mismo para un óptimo almacenamiento del aceite es necesario que este esté a una temperatura entre 13 y 19 ºC, por ello requiere un sistema de calefacción la fábrica durante los meses de invierno.
La necesidad de agua caliente tanto para el sistema de calefacción como para la fabricación se hará siguiendo lo establecido en el Real Decreto 1.027/2007 de 20 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE).
Una vez conocidas las necesidades de producción de calor de la fábrica y de la demanda de agua caliente para las distintas máquinas, se procede a la elección de la caldera. Esta será de biomasa y con una potencia de 35 kW. que dará servicio al agua caliente que se distribuirá hacia los emisores caloríficos y las máquinas que la demanden. Como combustible se utilizará el orujillo proveniente del hueso de la aceituna al que se le ha extraído todo el aceite.
Por ser industrial el uso de la edificación, los emisores caloríficos serán aerotermos situados en el techo, y el circuito de agua será bitubular para evitar pérdidas en su recorrido.
Debido a la caída de presión en las tuberías, emisores y todos sus accesorios se instalará una bomba a la salida de la caldera para asegurar la circulación de agua tanto en el circuito de ida como de retorno.
También es de obligado cumplimiento establecer un plan de protección contra incendios para definir los requisitos que debe satisfacer y las condiciones que debe cumplir la almazara en cuanto a su seguridad en caso de incendio, para prevenir su aparición y para dar la respuesta adecuada en caso de producirse, limitando su propagación y posibilitando su extinción, con el fin de anular o reducir los daños o pérdidas que el incendio pueda producir a personas o bienes.
Esta instalación, al ser de uso industrial, se adaptará a lo dictado en el Real Decreto 2267/2004, de 3 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales.
finalidad detectar la aparición de un foco de incendio y la posterior comunicación mediante señales acústicas o luminosas, y los sistemas de abastecimiento de agua tienen como finalidad controlar y luchar contra el incendio, para extinguirlo, y minimizar los daños o pérdidas que pueda generar.
La instalación de estos sistemas en un establecimiento industrial depende, en cada caso, de la configuración y ubicación del establecimiento con relación a su entorno y por su nivel de riesgo intrínseco.
El establecimiento industrial objeto del presente proyecto, en cuanto a la ubicación con relación a su entorno es de tipo C y con un nivel de riesgo intrínseco alto.
Finalmente se realizarán los anexos del depósito de combustible auxiliar para el abastecimiento del grupo electrógeno y de prevención de riegos con un estudio básico de seguridad y salud en el trabajo.
Author: Abajo Guijarro, Pablo
Director: García y Garmendia, Antonio
Collaborating organization: ICAI-Universidad Pontificia de Comillas
SUMMARY OF THE PROJECT
This project aims to establish the legal and technical conditions to regulate the facilities necessary for the operation of a mill located in Valdepeñas, Ciudad Real.
These include the study and design of the electrical installation, heating and hot water needed for manufacturing, and fire protection.
The mill will be located in the olive grove farm, in a rural area with little infrastructure and little span, where the electricity supply may fail. Therefore, the installation will be working insulated, meaning there is no connection point with the distribution network running.
The distribution of facilities will be done in two buildings. The first one is designed to accommodate the electricity generator and an auxiliary fuel tank. The second building will accommodate all machines required for the extraction of olive oil and some warehouses for the storage of this. The total usable area is approximately 200 m2.
The installation of the generator will be adapted to the Real Decreto 842/2002, which approves the REBT. In particular, to the complementary technical instruction ITC-BT-40, on low voltage generating installations.
The generator requires an auxiliary tank for the storage of fuel due to the continued activity of the factory. This system will ensure an uninterrupted supply of fuel.
The design of electrical installations is due to define the section of cables and cladding for a safe and reliable distribution of electric energy from the generator to different receptors.
These facilities will be adapted to the Real Decreto 842/2002, which approves the Regulation for Electro-Low Voltage.
According to the regulation, section and arrangement of interconnection cables must be justified, as well as the material and the type of insulation from the generator to the command and protection panels, and from these to the various receivers, according to the corresponding additional technical instruction.
The calculations will be made with the worst result for the following criteria: maximum allowable intensity and voltage drop, which must be smaller than the voltage allowed. These calculations are performed according to the complementary technical instruction ITC-BT-19 for indoor or receptor facilities and general requirements of the REBT.
The installation systems will be wall protective tubes for lighting and monophasic receivers, and trays for triphasic receivers. The characteristics of these systems are issued by the ITC-BT-21, about internal facilities and protective pipes and canals of the REBT.
Finally, all the necessary electrical cladding will be selected. It is understood by cladding, all the protective devices that are mounted in the facility: breakers, differentials, insulation, put up land, etc., to protect both people and equipment of the installation. In addition these devices are also necessary to ensure a certain quality of service of electricity.
The protection of the equipments against overloadings or shorts will be done by automatic breaker switches with a variable thermal curve and a fixed magnetic one. Such failures are dangerous caused by an increase of temperature that limits the lifespan of the insulation and leads to phase-earth faults. One of the switches will be installed for each circuit and the ratings are in agreement with the instructions issued by the ITC-BT-22 about indoor facilities and protection against overcurrent of REBT.
The protection against direct contacts consists on taking cautions to protect people from dangers due to a contact with the active parts of the electrical equipment. The protection will be done by the insulation or coating of the active parts and automatic differential switches. The aim of these switches is to decrease both the differential flow passing through the human body to a low enough value and the time of conduction by fast interruption. One of these switches will be installed for every 5 circuits and their ratings are according to the instructions issued by the ITC-BT-24 about indoor facilities and protection against direct and indirect contacts of the REBT.
protection system consists on joining the metal masses of the facility to land through electrodes or group of electrodes buried in the soil, so that the covers or metal parts can not be subject to a non-secure voltage by default derivation. Following the characteristics of the building, shoes of the building itself will be used as electrodes. This protection system is in accordance to the instruction issued by ITC-BT-18 grounding of the REBT.
During the transformation process since the olive arrives to the factory until it is converted into oil, a flow of hot water is need for the washing machines and centrifuges. Likewise, for the optimal storage of oil is necessary to set the temperature between 13 and 19 ° C, therefore a heating plant is needed during the winter months.
The need of hot water for both the heating system and the manufacture procedure must follow the Real Decreto 1.027/2007 of July 20th, which approves the Regulation of Thermal Plants of Buildings (RITE).
The heating installation will be done with thermal issuers that will be calculated according to the thermic demand of the building, depending on the type of fences and the climate of the area.
After determining the needs of heating production of the factory and the demand of hot water for different machines, the next step is the election of the boiler. The boiler will be of biomass and with an output of 40 kW, that will provide the hot water to be distributed to issuers and heating machines. As fuel, orujillo will be used from the rests of stone of olives after having extracted all the oil.
It is also mandatory to establish a fire protection plan to define the requirements and conditions to be fulfilled by the mill, to prevent from a fire and to give an appropriate response in case of fire, limiting its spread and leading to the extinction. in order to decrease the damage or loss that the fire may cause to people or properties.
As this facility is for industrial use, will be adapted to the Real Decreto 2267/2004, December 3rd, of fire safety in industrial facilities.
The requirements to be fulfilled, set by the rules, are classified into detection and communication systems, and water supply systems. The detection and communication systems are intended to detect a fire outbreak and the subsequent communication through acoustic or light signals. The water supply systems are intended to monitor and combat the fire to extinguish, and minimize damages or losses.
The installation of these systems in an industrial facility depends, in each case, on the configuration and location of the facility related to its environment and level of inherent risk.
The industrial facility aim of this project, in terms of location in relation to its environment is of type C and a high level of inherent risk.
Finally, the annexes will be made, first to the auxiliary fuel tanks for the supply of the electricity generator and secondly, to the risks prevention with a basic survey of
A.
INTRODUCCIÓN
B.
GRUPO ELECTRÓGENO
C.
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
D.
CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE
E.
PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
F.
ANEXO VIABILIDAD GRUPO ELECTRÓGENO
G.
ANEXO DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE
H.
ESTUDIO BÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD
I.
PLANOS
ÍNDICE
1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ………... 3
2. DESCRIPCIÓN DE LA ALMAZARA ………... 7
3. EMPLAZAMIENTO ……… 8
4. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN APLICADA ………. 9
5. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN ……….. 12
5.1. Edificio del Generador ……….. 12
1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
El aceite de oliva se extrae de la aceituna (Olea Europea). La composición de la aceituna en el momento de la recolección es muy variable, dependiendo de la variedad de aceitunas, del suelo, del clima y del cultivo. Aproximadamente la aceituna contiene en el momento de su recolección:
Aceite: 18-32%
Agua: 40-55%
Hueso y tejidos vegetales: 23-35%
La separación de estos componentes se lleva a cabo en la almazara en varias etapas. La primera etapa por la que pasa la aceituna es su limpieza para eliminar las hojas, pequeños tallos, polvo, etc. que pudieran traer, empleándose ventiladores de aire. A continuación se lavan las aceitunas sólo con agua potable con el fin de eliminar el barro o posibles piedras. La aceituna, limpia y lavada, no debe permanecer más de 48 horas sin moler porque podría fermentar y afectaría a la calidad del aceite.
La segunda etapa llamada molienda consiste en triturar y romper la aceituna entera con objeto de facilitar la salida y separación del aceite que contiene. Se pueden
empiedro ó molino de muelas de piedra en forma de conos que está
prácticamente en desuso por su baja rentabilidad.
molinos ó trituradores metálicos que pueden ser de martillos, de discos
dentados o de cilindros estriados.
A continuación la masa o pasta de aceituna obtenida en el molino se bate con objeto de favorecer la salida del aceite. Las gotas de aceite se van aglutinando para formar una fase oleosa más grande y más fácilmente separable de la fase acuosa. La temperatura de batido no debe sobrepasar los 30 ºC. para que no se pierdan los compuestos aromáticos y no se aceleren los procesos de oxidación.
Para la siguiente etapa que consiste en separar el aceite (fase oleosa) del resto de componentes de la aceituna: alpechín (fase acuosa) y orujo (fase sólida) se recurre a los métodos siguientes:
Por presión o método clásico o sistema de prensas
Este método consiste en volcar la masa sobre unos grandes discos de fibras de coco y poliéster trenzadas, llamados capachos, donde se coloca la masa de la aceituna. Se apilan los capachos unos encima de otros introduciendo discos planos a ciertas
alturas para equilibrar la pila y mejorar la presión. De esta forma se recoge, por un lado, el orujo bastante seco y por otro una mezcla de aceite y agua que se recoge en pozuelos de decantación donde, para separar la fase oleosa (aceite) de la fase acuosa, con restos de partículas sólidas, se deja reposar. De esta forma el aceite limpio flotará encima del agua por tener menor densidad. Este método requiere mucha limpieza y mano de obra, por lo que ha propiciado su abandono y desuso.
Por centrifugación o sistema continuo
Este sistema consiste en introducir la masa de aceituna en un cilindro horizontal y hacerla girar a gran velocidad. En ausencia de aire, y a lo largo del trayecto del cilindro, se consigue la separación, por diferencia de su densidad, del orujo, el agua y el aceite.
Este cilindro horizontal, donde se introduce la masa de aceituna, es conocido como centrifugadora horizontal o ‘decanter’, y dependiendo del número de fases que se quieran obtener encontraremos:
Sistema continuo de tres fases. Se introduce un poco de agua del exterior
para incrementar la fase acuosa y facilitar la separación del aceite. Se consume más agua y se produce más alpechín.
Sistema continuo de dos fases. No se adiciona agua del exterior, por lo
tanto el volumen de la fase acuosa o alpechín generado es casi nulo, de ahí que se le conozca también como sistema ecológico.
Finalmente obtenido el aceite, es fundamental la conservación en condiciones óptimas, para que llegue al consumidor con todas sus cualidades. Las bodegas actuales reúnen todos los requisitos para mantener temperatura idónea, aislamiento, poca luminosidad, depósitos cerrados junto con tuberías y griferías de acero inoxidable.
2. DESCRIPCIÓN DE LA ALMAZARA
Las almazaras modernas se componen, habitualmente, de tres espacios de trabajo diferenciados según la fase de producción, que son:
Patio de recepción o zona donde la aceituna se recibe, limpia (limpiadora), lava (lavadora), pesa (pesadora) y almacena a la espera de su molturación en tolvas.
Nave de elaboración constituida por un espacio cerrado donde la aceituna se muele (molino de martillos) y la masa resultante se bate (termo-batidora) y finalmente se centrifuga (centrifugadora horizontal o decanter).
Posteriormente se almacena el aceite en un espacio cerrado en depósitos de acero inoxidable.
Además de lo expuesto las almazaras tienen instalaciones propias para la eliminación o almacenamiento de subproductos o residuos como tolvas de alperujo o balsas de alpechín. También se dispone una sala de caldera para producir calor y que normalmente se alimentan de orujillo o hueso de aceituna.
3. EMPLAZAMIENTO
El complejo se encuentra ubicado en la parcela 33 del polígono 79 del municipio de Valdepeñas (Ciudad Real). Este dispone de una entrada desde el P.K. 17 de la carretera CM-4117 que da acceso a las diferentes partes de las que consta la instalación.
4. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN APLICADA
El diseño y la instalación de los materiales cumplen con los requisitos de la última edición de los siguientes Reglamentos donde son aplicables:
Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. BOE número 224 del miércoles 18 de Septiembre de 2002.
Real Decreto 1.027/2007, de 20 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE).
Código Técnico de la Edificación: documento DB-SU de Seguridad de Utilización (actualizado en Febrero del 2008), que sustituye al Real Decreto 2.429/79 de 6 de Julio, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edificación NBE-CT-79, sobre condiciones térmicas de los edificios.
Real Decreto 2267/2004, de 3 de Diciembre de 2004, por el que se aprueba el reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales, publicado en el BOE número 303 de 17 de Diciembre e 2004.
Real Decreto 1523/1999, publicado en el BOE el viernes 22 de Octubre de 1999, por el que se aprueba la instrucción técnica complementaria MI-IP-03, sobre instalaciones de almacenamiento para su consumo en la propia instalación.
Orden sobre instalaciones de almacenamientos de carburantes y combustibles petrolíferos para uso doméstico, publicada para Castilla-La Mancha el 14 de junio de 1996.
Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
Real Decreto 1627/1997 de 24 de octubre de 1.997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras.
Real Decreto 486/1997 de 14 de abril de 1997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
Real Decreto 485/1997 de 14 de abril de 1997, sobre Disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo.
Real Decreto 1215/1997 de 18 de julio de 1997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo.
Real Decreto 773/1997 de 30 de mayo de 1997, sobre Disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual.
5. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
Las instalaciones están distribuidas en dos edificaciones.
5.1. Edificio del Generador
Este edificio será de obra civil de dimensiones 7x4x3,8 m. de acuerdo con las necesidades requeridas. Consta, además del generador, con un depósito de combustible de 1.500 l. y el cuadro principal de mando y protección. Para ver las características de esta edificación acudir al capítulo ‘GRUPO ELECTRÓGENO’.
El acceso al edificio se realizará a través de un a puerta metálica de 0.9x2.1 m de luz y apertura hacia el exterior.
El local dispone de un sistema de ventilación natural eficaz con el fin de asegurar la perfecta refrigeración del generador. La ventilación desemboca al aire libre mediante rejillas verticales colocadas en las paredes laterales y traseras. Las rejillas de ventilación disponen de un sistema que evita la entrada de objetos extraños y agua procedente de la lluvia al interior del local.
5.2. Edificio de la Almazara
En este edificio se sitúan las máquinas principales para la elaboración del aceite de oliva. Este será de obra civil de dimensiones 15x9x5 m. y está dividido en dos zonas de acuerdo con las necesidades requeridas. La primera zona en el que se encuentran una tolva, la limpiadora, el molino y el decanter, y un cuadro de mando y protección de la instalación, y en la segunda zona se ubican dos depósitos de acero inoxidable de 15.000 l. cada uno para el almacenamiento del aceite de oliva, así como dos bombas para su trasiego.
El acceso al edificio se realizará a través de una puerta metálica de 3,8x3,5 m. de luz, de doble hoja y apertura hacia el interior que se encuentra en la fachada principal, y una segunda puerta metálica de 0,8x2,1 m. de luz y apertura hacia el interior que se encuentra en la fachada trasera del edificio.
En la fachada principal también hay practicado un hueco de 1x0,5 m. situada a 2,5 m. del nivel del suelo. Este tiene las dimensiones suficientes para poder introducir una cinta transportadora que lleva la aceituna desde el exterior del local hasta la tolva. En los periodos que no haya producción se cerrara con una chapa metálica.
El edificio requiere un sistema de calefacción para una correcta conservación del aceite. El sistema de calefacción se lleva a cabo con una caldera de biomasa, que utilizará como combustible el orujillo extraído del hueso de la oliva y que se acumulará en una balsa que se encuentra en el exterior de la edificación.
Para identificar tanto el edificio del generador como el edificio de la almazara acudir a los planos nº 2, 7 y 10.
ÍNDICE
1. OBJETO ……… 4 2. GENERALIDADES ……….… 6 3. CLASIFICACIÓN ………10 4. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN ………. 11 5. POTENCIA DEL GRUPO ……….. 12 6. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS PRINCIPALES ……….. 13 7. CARACTERÍSTICAS GENERALES ………... 14 7.1. Motor ……….. 14 7.2. Generador ……….. 14 7.3. Consumos del Motor ………. 15 7.4. Dimensiones del conjunto Motor-Alternador ………. 15 7.5. Sistemas auxiliares ……… 16 8. CÁLCULOS ………. 17 8.1. Cálculo de la potencia del grupo ……….. 17 8.2. Cálculo de la interconexión eléctrica entre el grupo electrógeno y el cuadro eléctrico ……… 19
8.3. Depósito de combustible ………. 19 8.4. Sistema de escape ……… 19 9. CARACTERÍSTICAS DE LA SALA ……….. 21
1. OBJETO
Este apartado tiene por objeto estudiar la demanda de energía de la instalación y definir las características principales del generador. Este generador será un grupo electrógeno de 80 kVA de potencia nominal, que suministrará energía eléctrica tanto al edificio de la almazara como al edificio del generador.
Los grupos electrógenos son comúnmente utilizados cuando hay déficit en la generación de energía eléctrica de algún lugar, o cuando hay corte en el suministro eléctrico. Una de las utilidades más comunes es la de generar electricidad en aquellos lugares donde no hay suministro eléctrico, generalmente son zonas apartadas con pocas infraestructuras y muy poco habitadas. Otro caso sería en locales de pública concurrencia, hospitales, fábricas, etc., que a falta de energía eléctrica de red, necesiten de otra fuente de energía alterna para abastecerse.
La almazara objeto del presente proyecto se desea instalar en la finca donde está ubicado el olivar. Este se encuentra en un terreno rústico, el Caserío del Patrón, y a una distancia de cuatro kilómetros de la zona habitada más cercana, La Peana. Por especificaciones tanto técnicas como geográficas no existe ningún punto de la red de distribución aéreo o subterráneo cercano a la finca. Por estos dos motivos resulta imposible económicamente el suministro de energía de red a la fábrica.
Atendiendo a estas especificaciones, la instalación de un grupo electrógeno como fuente de energía resulta la mejor opción para satisfacer la demanda de suministro eléctrico.
La instalación del grupo electrógeno se adaptará a lo dictado en el Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. En concreto a la instrucción técnica complementaria ITC-BT-40, sobre instalaciones generadoras de baja tensión.
A continuación, en los diferentes apartados del presente capítulo se expondrán las características principales del grupo electrógeno. Debido a la ausencia de normativa en cuanto a las medidas correctoras tanto de la sala donde estará ubicado como del grupo electrógeno en sí, los niveles de ruidos, vibraciones y refrigeración se hará atendiendo a las especificaciones del fabricante.
El grupo electrógeno requiere un depósito auxiliar para el almacenamiento de combustible debido a la continua actividad de la fábrica. Este sistema de suministro garantizará una provisión de combustible sin interrupciones y limpia. Las características de este se recogen en el anexo ‘DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE’ del presente proyecto.
2. GENERALIDADES
Un grupo electrógeno es una máquina que mueve un generador de electricidad a través de un motor de combustión interna.
El motor de combustión interna representa la fuente de energía mecánica para que el alternador gire y genere electricidad. Existe dos tipos de motores: Motores de gasolina y de gasoil (diesel). Generalmente los motores diesel son los más utilizados en los grupos electrógenos por sus prestaciones mecánicas, ecológicas y económicas.
El alternador es una máquina destinada a transformar la energía mecánica en eléctrica, generando, mediante fenómenos de inducción, una corriente alterna. Los alternadores están fundados en el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa.
Un alternador consta de dos partes fundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo magnético.
Figura 1: Disposición de elementos en un alternador simple.
Así, en el alternador mostrado en la Figura 1, el inductor está constituido por el rotor R, dotado de cuatro piezas magnéticas cuya polaridad se indica. Estas piezas pueden estar imantadas de forma permanente o ser electroimanes. En las grandes máquinas el inductor siempre está constituido por electroimanes, cuya corriente de alimentación o excitación proviene de un generador de corriente continua auxiliar o de la propia corriente alterna generada por el alternador convenientemente rectificada.
El inducido está constituido por las cuatro bobinas a-b, c-d, e-f y g-h, arrolladas sobre piezas de hierro que se magnetizan bajo la acción de los imanes o electroimanes del inductor. Dado que el inductor está girando, el campo magnético que actúa sobre las cuatro piezas de hierro cambia de sentido cuando el rotor gira 90º, y su intensidad pasa de un máximo, cuando están las piezas enfrentadas como en la figura, a un mínimo cuando los polos N y S están equidistantes de las piezas de hierro.
Son estas variaciones de sentido y de intensidad del campo magnético las que inducirán en las cuatro bobinas una diferencia de potencial que cambia de valor y de polaridad siguiendo el ritmo del campo.
El flujo magnético (Φ) a través de cada espira de las bobinas que constituyen el inducido tiene por valor el producto de la intensidad de campo (B), por la superficie de la espira (s) y por el coseno del ángulo formado por el plano que contiene a esta y la dirección del campo magnético (cos φ), por lo que el flujo en cada instante será:
Fórmula 1: Flujo magnético.
Como por otra parte tenemos que siempre que se produce una variación del flujo magnético que atraviesa a una espira se produce en ella una F.E.M. (E) inducida cuyo valor es igual a la velocidad de variación del flujo, por tanto tendremos que,
El signo menos delante de E expresa que, según la Ley de Lenz, la corriente
inducida se opone a la variación del flujo que la genera.
Si la fuerza electromotriz inducida en una espira es igual a E, la fuerza electromotriz total (ETOT) es igual a:
Fórmula 3: Fuerza electromotriz.
siendo n el número total de espiras del inducido.
La frecuencia de la corriente alterna que aparece entre las bornas A-B se obtiene multiplicando el número de vueltas por segundo del inductor por el número de pares de polos del inducido.
3. CLASIFICACIÓN
Según el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión y la instrucción técnica complementaria ITC-BT-40 sobre instalaciones generadoras de baja tensión, la instalación generadora es de tipo aislada, es decir, no puede existir conexión eléctrica alguna con la red de distribución pública.
4. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN
La instrucción técnica complementaria ITC-BT-40 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión aprobado por Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto. BOE núm. 224 del miércoles 18 de septiembre, determina las normas reglamentarias para instalaciones generadoras aisladas de baja tensión, entendiendo como tales, las destinadas a transformar cualquier tipo de energía no eléctrica en energía eléctrica y en las cuales no puede existir conexión eléctrica alguna con la red de distribución pública.
Reglamento de Actividades Molestas, Nocivas, Insalubres y Peligrosas. Decreto 2414/1961, de 30 de noviembre.
5. POTENCIA DEL GRUPO
Para poder determinar la potencia del grupo atendemos a la demanda de los receptores, de acuerdo con las necesidades de consumo del edificio del generador y de la almazara.
La potencia requerida por la fábrica asciende a 27.232 W. Esta potencia está justificada en el apartado ‘cálculo de la potencia del grupo’ del presente capítulo.
Debido a una posible ampliación de la fábrica en los próximos años y a que el generador no debe estar nunca trabajando al 100% de su potencia, finalmente se ha elegido un grupo electrógeno de la marca PERKINS, modelo 1106A, de 80 kVA de potencia nominal y con las características que se expondrán en los siguientes apartados.
6. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS PRINCIPALES
FRECUENCIA HZ: 50
POTENCIA KVA : 80
POTENCIA KW : 64
POTENCIA STAND-BY KVA: 88 POTENCIA STAND-BY KW : 70.4
VOLTAJE: 400/231
FACTOR DE POTÉNCIA COSÞ: 0.8 VELOCIDAD EN RPM: 1500
Tabla 1: Características eléctricas.
Generador sincrónico trifásico, 3 x 400 voltios de corriente alternada, conexión estrella con neutro accesible (opcionalmente en conexión triángulo 3 x 231 voltios), servicio continuo, 1.500 RPM, 50 Hz, diseño horizontal B-3 y con un grado de protección mecánico IP-21, de acuerdo con las normas vigentes.
Factor de potencia 0,8; variación admisible del factor de potencia: 0,6 en atraso hasta 0,9 en adelante, variación de tensión ± 2,5%.
7. CARACTERÍSTICAS GENERALES
7.1. Motor
El motor que acciona el Grupo Electrógeno es de la marca PERKINS y modelo 1106A, diesel, refrigerado por aire, de 6 cilindros y 4.400 cm3. y ha sido seleccionado por su fiabilidad y prestaciones mecánicas, ecológicas y económicas.
7.2. Generador
La energía eléctrica de salida se produce por medio de un alternador de marca Marelli y modelo MJB225SA4, apantallado, protegido contra salpicaduras, autorregulado y auto-excitado por método BRUSHLESS (sin escobillas).
7.3. Consumos del Motor
El grupo consta de un depósito de combustible de chapa plegada y soldada de 2 mm de espesor, con una capacidad mínima de 8 horas de funcionamiento a plena carga.
CAPACIDAD DEPÓSITO COMBUSTIBLE: 160 CONSUMO DE COMBUSTIBLE 100% CARGA: 18.7
CONSUMO DE COMBUSTIBLE 75% CARGA: 14 CONSUMO DE COMBUSTIBLE 50% CARGA: 9.7
Tabla 2: Consumo del motor en litros/hora.
7.4. Dimensiones del conjunto Motor-Alternador
LARGO L ALTO H ANCHO A PESO 2200 mm 1300 mm 700 mm 850 kg Tabla 3: Dimensiones.
7.5. Sistemas auxiliares
El sistema eléctrico del motor será de 12 VC, negativo a masa. El sistema incluye un motor de arranque eléctrico, una batería libre de mantenimiento (acumulador de plomo ácido).
Sistema de control consta de un tablero de comando de chapa plegada de 2 mm desoxidada y pintado a fuego, con los siguientes elementos de control: 3 amperímetros para la verificación de la corriente de línea; un voltímetro para la verificación de la tensión de línea, con su correspondiente llave conmutadora voltimétrica; un frecuencímetro de aguja; un interruptor general en aire, con relevamiento térmico contra sobrecargas y magnético contra cortocircuitos y tres luces piloto indicadoras de generación.
Se implementa, además, los siguientes elementos de control del motor impulsor: amperímetro indicador de carga de batería, manómetro indicador de presión de aceite, teletermómetro indicador de temperatura, cuenta horas de marcha; llave de contacto y arranque y sistema de protección por alta temperatura, baja presión de aceite y/o rotura de correa de ventilación, con detención automática de la unidad y señalización óptica individual para cada evento y acústica.
8. CÁLCULOS
8.1. Cálculo de la potencia del grupo
Para poder determinar la potencia del grupo debemos atender a la demanda de los receptores, de acuerdo con las necesidades de consumo del edificio del generador y de la almazara.
Lista de consumidores eléctricos
Edificio del Generador
Iluminación/fuerza 2.500 W Edificio de la Almazara Fuerza1 2.500 W Fuerza2 2.500 W Limpiadora 4.000 W Molino y decanter 12.500 W Iluminación1 1.000 W Iluminación2 500 W Foco 250 W Alumbrado de emergencia 10 W Bomba1 736 W Bomba2 736 W
También es de obligatorio cumplimiento una potencia mínima para edificios destinados a una o varias industrias según la ITC-BT-10 sobre previsión de cargas para suministros en baja tensión, del Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión:
‘Esta se calculará considerando un mínimo de 125 W por metro cuadrado y planta, con un mínimo por local de 10.350 W y coeficiente de simultaneidad 1’.
Obteniendo una potencia mínima para la edificación que consta de 136 m2:
Potencia mínima: 125 W/m2 x 136 m2 = 17.000 W
8.2. Cálculo de la interconexión eléctrica entre el grupo electrógeno y el cuadro eléctrico
Se justificará la sección y disposición de los cables de interconexión entre el Grupo y los cuadros de conmutación en el capítulo de INSTALACIONES ELÉCTRICAS.
8.3. Depósito de combustible
Se justificará el volumen del depósito de combustible, valorando el tiempo de funcionamiento y el consumo en el anexo DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE.
8.4. Sistema de escape
El diámetro del tubo de escape lo calculamos atendiendo a las especificaciones técnicas del fabricante. Este nos proporciona los datos del caudal de los gases de escape y la velocidad de salida de estos:
Q = Caudal de los gases a plena carga. (370 kg/h).
Para no subdimensionar el sistema los cálculos se realizarán con el caudal cuando el grupo trabaja a plena carga y la menor velocidad de salida de los gases de escape.
El área de la tubería viene dada por la siguiente expresión:
2 3600 m V Q A = ⋅ ⋅ = ρ
Fórmula 4: Área de la tubería.
En donde:
Q = Caudal de los gases. (370 kg/h).
V = Velocidad de salida de los gases de escape. (10 m/s).
ρ = Densidad de los gases de escape. (1,96 g/l).
Atendiendo a la fórmula 4 y los datos facilitados por el fabricante obtenemos una tubería de 0,005244 m2 de área interior, que equivale a un diámetro de 8,2 cm.
9. CARACTERÍSTICAS DE LA SALA
Las características constructivas que debe cumplir la sala en la que se ubica el grupo electrógeno se han llevado a cabo siguiendo las medidas correctoras de vibraciones, ventilación, gases de escape y protección contra incendios especificadas en el Real Decreto 2414/1961, de 30 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de Actividades Molestas, Nocivas, Insalubres y Peligrosas.
Este edificio es de obra civil de dimensiones 7x4x3,8 m de acuerdo con las necesidades requeridas. Consta, además del generador, con un depósito de combustible auxiliar de 1.500 l y el cuadro eléctrico principal de mando y protección.
Los cerramientos están constituidos por un aislante de lana de roca de 30 mm, un bloque de termoarcilla de 19 cm y otro aislante de lana de roca de 20 mm de espesor, y la cubierta por un panel “sándwich” con doble chapa metálica y un aislante de lana roca de 80 mm. De esta forma se asegura la protección contra agentes naturales contra lluvia, nieve, ventisca, desprendimientos ocasionados por el viento, inundaciones, luz directa del sol, temperaturas de congelación y calor excesivo.
El acceso al edificio se realizará a través de un a puerta metálica de 0,9x2,1 m de luz y apertura hacia el exterior. Esta tiene las dimensiones suficientes para poder
señalización de peligro de riesgo eléctrico, entrada permitida sólo a personal autorizado y prohibido fumar.
El espacio alrededor del grupo electrógeno para disipación del calor y acceso para revisiones es de 1 m. Para ver la ubicación del grupo dentro de la sala acudir al plano nº 10.
El grupo electrógeno está dotado de cuatro resortes antivibrantes diseñados para reducir las vibraciones y calibrados para soportar el peso del equipo sin transmitir vibraciones al piso. Se utilizarán resortes de acero inoxidable de 32 mm de altura libre y un coeficiente de compresión (Spring rate) de 120 N/mm. Estos aisladores están colocados en las esquinas del grupo, entre la base del motor/alternador y la bancada. La bancada queda empernada al cimiento de hormigón para evitar cualquier movimiento.
El cimiento sobre el que se apoya es de hormigón armado para evitar la deflexión con unas dimensiones de 220x70 cm, coincidiendo con las dimensiones del grupo, y suficientes ya que su resistencia será superior a 250 kg/cm2, y una altura de 15 cm sobre el nivel del suelo.
El aislamiento de la vibración también es necesario entre el grupo electrógeno y sus conexiones externas. Esto se consigue utilizando conexiones flexibles en las tuberías
de combustible, en el sistema de escape y en el conducto de descarga de aire del radiador. (Ver puntos 2 y 3 de la figura)
El local dispone de un sistema de ventilación mediante convección forzada con el fin de asegurar la refrigeración del generador. El flujo de aire es movido por el propio ventilador del grupo, de aletas rectas instalado entre el motor y el radiador, y será como el que se muestra en la figura 3, donde el aire entra por el extremo del alternador, pasa a lo largo del motor y atravesando el radiador sale al exterior a través de un conducto de aire.
Figura 3: Sistema de ventilación.
La ventilación desemboca al aire libre mediante rejillas verticales de 75x85 cm colocadas en las paredes laterales y trasera para asegurar un buen flujo de aire desde y hacia el exterior de acuerdo con la tabla 4. Estas rejillas son metálicas y disponen de un sistema de aletas fijas que evita la entrada de objetos extraños y agua procedente de la lluvia al interior del local.
Potencia (kVA) Dimensiones (cm)
Hasta 60 65x65
De 60 a 200 75x85 De 200 a 600 125x115 De 600 a 900 130x140 De 900 a 1850 200x190
Tabla 4: Dimensiones mínimas de las aperturas de ventilación.
Para reducir la emisión de ruidos producidos por el motor queda instalado un silenciador y un sistema de escape que conducirán los gases de escape directamente al exterior sin que produzcan ningún tipo de peligro.
Para poder evacuar los gases directamente al exterior el sistema de escape es de tipo no residencial, este se instala a posteriori y evacuará los gases de escape a través de un conjunto formado un silenciador de escape, codos, abrazaderas de soporte del silenciador, un manguito de pared, una caperuza para la lluvia a prueba de fugas. (Ver figura 4). Los sistemas de escape de tipo residencial se utilizan para grupos instalados a la intemperie, normalmente en obras y de carácter temporal.
Figura 4: Sistema de escape.
El sistema de escape no residencial evacuará los gases a través de una tubería de acero inoxidable de 8 cm. de diámetro. De esta forma se limita el nivel de ruido a 85 dB. Si el diámetro fuese menor, o si se sustituyese el grupo actual por otro más potente, aumentaría el nivel de ruido por encima de este valor y podría ser perjudicial para el trabajador si estuviese expuesto durante largos periodos.
El extremo exterior del tubo de escape, al estar en posición vertical, se le acoplará una caperuza para la lluvia a fin de evitar que la lluvia o la nieve se introduzcan en el sistema de escape. También se colocará un manguito en el orificio de la pared alrededor del tubo de material Thermoplastic y dilatable, de anchura 100 mm y espesor 11,2 mm,
para absorber la vibración y aislar el tubo caliente de cualquier material combustible. (Ver figura 5).
Para limitar la contrapresión, las dos curvas en los que hay que practicar al tubo (Ver figura 5), deben tener un radio de curva de 12 cm.
Figura 5: Accesorios.
En la edificación, donde están situados tanto el grupo electrógeno como el depósito de combustible, queda instalado un extintor de dióxido de carbono (CO ) clase
aplicación es muy típica en industrias ya que el dióxido de carbono, al no ser buen conductor, puede proteger áreas que contienen riego de incendio de clase B (combustibles líquidos) y clase C (corriente eléctrica). El extintor portátil de incendio queda a una altura de 1,20 metros medidos desde el suelo hasta la base del extintor y situado junto a la salida. De esta forma será fácilmente visible y accesible.
2. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN ………. 9 3. DESCRIPCION DE LA INSTALACIÓN ………. 10
3.1. Acometida ……….. 10 3.2. Derivación individual ……… 11 3.3. Instalaciones interiores o receptoras ………... 12 4. CONDUCTORES ………...………. 14 4.1. Generalidades de los conductores ………...……… 14 4.2. Cálculo de los conductores de fase ………...…………... 16 4.2.1. Intensidad máxima admisible ………...………… 16 4.2.2. Caída de tensión ………...……….. 19 4.2.3. Potencia de cálculo ………..………….. 21 4.2.4. Conductividad eléctrica ‘K’ ………..………... 23 4.3. Conductor neutro ………..……….. 25 4.4. Conductor de protección ………..…….. 26 5. CÁLCULO DE LOS CONDUCTORES ……….… 27
5.1. Potencia de líneas y circuitos ……….… 27 5.2. Cálculo de los circuitos ……….………. 29
5.2.1. Acometida ……….………... 29 5.2.2. Derivación individual ……….……… 31
5.2.3. Fuerza ……….. 33 5.2.4. Fuerza1 ……… 35 5.2.5. Fuerza2 ……… 37 5.2.6. Limpiadora ………. 39 5.2.7. Molino y decanter ………... 41 5.2.8. Alumbrado ……….. 43 5.2.9. Iluminación1 ………... 45 5.2.10. Iluminación2 ………. 47 5.2.11. Foco ……… 49 5.2.12. Alumbrado de emergencia ………... 51 5.2.13. Bombas ……….. 53 5.2.14. Bomba1 ……….. 55 5.2.15. Bomba2 ……….. 57 5.3. Sección de los conductores ………... 59 6. Sistemas de instalación ……… 62 6.1. Conductores aislados bajo tubos protectores ………. 62 6.2. Conductores aislados en bandeja o soporte de bandejas …………... 67 7. INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS MAGNETOTÉRMICOS ………….. 69
7.2. Cálculo de corrientes de cortocircuito ………. 70 7.3. Curvas características ………... 73 7.3.1. Curva B ……… 73 7.3.2. Curva C ……… 74 7.3.3. Curva D ……… 75 8. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS ………... 77 8.1. Protección por aislamiento de las partes activas ………. 77 8.2. Protección por interruptores automáticos diferenciales ……… 78 9. PUESTAS A TIERRA ……….. 80
9.1. Generalidades ………. 80 9.2. Cálculo de la resistencia de puesta a tierra ……….. 81
1. OBJETO
Este apartado tiene por objeto definir la sección de los cables y la paramenta eléctrica de la instalación para la distribución de energía desde la salida del generador hasta los distintos receptores de forma segura y fiable.
Estas instalaciones se adaptarán a lo dictado en el Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
Según el reglamento se debe justificar la sección y disposición de los cables de interconexión desde el grupo electrógeno hasta los cuadros eléctricos de mando y protección, y desde estos hasta los distintos receptores, atendiendo es cada caso a la instrucción técnica complementaria que concierne.
Los cálculos justificados se harán mediante el más desfavorable de los siguientes criterios: máxima intensidad admisible y por caída de tensión, la cual debe ser menor que la permitida.
Las estos cálculos se realizarán según lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-19 sobre instalaciones interiores o receptoras y prescripciones
generales, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, y están justificados en el apartado 5 del presente capítulo.
Una vez que tenemos las secciones de los cables, se procerá a la elección del sistema de instalación. Por las características de la almazara objeto del presente proyecto, los sistemas de instalación serán aquellos para que en caso de ampliación o sustitución de máquinas o herramientas no conlleve largos periodos de tiempo el cambio de estos. Los sistemas de instalación elegidos serán tubos protectores sobre pared para alumbrado y receptores monofásicos, y bandejas para receptores trifásicos.
Las características de estos sistemas se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-21, sobre instalaciones interiores o receptoras y tubos y canales protectoras, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, y están justificados en el apartado 6 del presente capítulo.
Finalmente se procederá a elegir toda la paramenta eléctrica necesaria de acuerdo a lo anteriormente expuesto. Se entiende por paramenta todos los dispositivos de protección que se montan en la instalación: magnetotérmicos, diferenciales, aislantes, puestas a tierra, etc. que permitan salvaguardar tanto a las personas como a los equipos de la instalación. Además también son necesarias para asegurar una determinada calidad en el servicio de energía eléctrica.
La protección de los equipos contra sobrecargas o cortocircuitos se hará mediante interruptores automáticos magnetotérmicos con curva térmica regulable y magnética fija. Este tipo de faltas son peligrosas por un aumento de temperatura que limita la vida útil del aislante y derivar en faltas fase-tierra.
Se instalará uno por cada circuito y sus características nominales se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-22 sobre instalaciones interiores o receptoras y protección contra sobreintensidades, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, y están justificadas en el apartado 7 del presente capítulo.
La protección contra contactos directos consiste en tomar las medidas destinadas a proteger a las personas contra los peligros que resultan de un contacto con partes activas de los materiales eléctricos. Se hará mediante el aislamiento o recubrimiento de las partes activas e interruptores automáticos diferenciales. La misión de los diferenciales es reducir la corriente que pasa por el cuerpo humano a un valor suficientemente bajo y el tiempo de paso mediante la interrupción rápida.
Se instalará uno por cada 5 circuitos y sus características nominales se ajustan a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-24 sobre instalaciones interiores o receptoras y protección contra los contactos directos e indirectos, del
Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, y están justificados en el apartado 8 del presente capítulo.
La protección contra contactos indirectos está concebida para proteger a las personas contra los peligros que pueden derivarse de un defecto de aislamiento entre las partes activas y masa u otras partes conductoras accesibles. Se hará mediante la instalación de una puesta a tierra. Este sistema de protección consiste en unir las masas metálicas de la instalación a la tierra mediante electrodos o grupo de electrodos enterrados en el suelo, de tal forma que las carcasas o partes metálicas no puedan quedar sometidas por defecto de derivación a una tensión superior a la de seguridad. Atendiendo a las características constructivas de la edificación, como electrodos se utilizaran las zapatas del propio edificio.
Este sistema de protección se ajusta a lo dictado por la instrucción técnica complementaria ITC-BT-18 sobre instalaciones de puesta a tierra, del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, y está justificado en el apartado 9 del presente capítulo.
2. NORMATIVA Y REGLAMENTACIÓN
El diseño y la instalación de los materiales cumplirán con los requisitos de la última edición del siguiente reglamento:
Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión. BOE número 224 del miércoles 18 de Septiembre de 2002.
3. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
La instalación eléctrica abarca desde la salida del generador hasta los diferentes receptores del edificio de la almazara.
3.1. Acometida
Es la parte de la instalación desde la salida del alternador del grupo electrógeno hasta el cuadro general de mando y protección, ambos ubicados en el edificio del generador.
El cálculo de la misma se realizará de acuerdo con lo indicado en la instrucción técnica complementaria ITC-BT-11 sobre redes de distribución de energía eléctrica y acometidas, del Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
El trazado será aéreo en el interior de tubos en montaje superficial sobre pared en su discurrir por el interior del edificio del generador.
3.2. Derivación individual
Es la encargada del suministro eléctrico del edificio de la almazara.
El cálculo de la misma se realizará de acuerdo con lo indicado en la instrucción técnica complementaria ITC-BT-15 sobre instalaciones de enlace y derivaciones individuales, del Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
El trazado será subterráneo en canalización enterrada bajo tubo en su discurrir desde el cuadro general de mando y protección del edificio del generador hasta el subcuadro de mando y protección del edificio de la almazara.
3.3. Instalaciones interiores o receptoras
Esta parte de la instalación estará subdivida en líneas y circuitos que parten del subcuadro de mando y protección del edificio de la almazara hasta los diferentes receptores de alumbrado, fuerza y motores.
Para que se mantenga el mayor equilibrio posible en la carga de los conductores que forman parte de una instalación, se ha procurado que quede repartida entre sus fases.
Las instalaciones se subdividirán de forma que las perturbaciones originadas por averías que puedan producirse en un punto de ellas afecten solamente a ciertas partes de la instalación, para lo cual los dispositivos de protección de cada circuito estarán adecuadamente coordinados y serán selectivos con los dispositivos generales de protección que les precedan.
Atendiendo a estos criterios la instalación interior quedará dividida en 3 líneas, y estas a su vez en los circuitos que se exponen a continuación:
Línea de Fuerza.
o Circuito fuerza1 para las tomas de corriente de uso general
o Circuito fuerza2 para las tomas de corriente de otros usos.
o Circuito para la limpiadora
o Circuito para el molino y el decanter.
Línea de Alumbrado.
o Circuito iluminación1 para la iluminación principal de la fábrica.
o Circuito iluminación2 para la iluminación secundaria.
o Circuito para el foco exterior.
o Circuito para el alumbrado de emergencia.
Línea de Bombas.
o Circuito bomba1 para la bomba de trasiego de aceite de oliva del depósito 1.
o Circuito bomba2 para la bomba de trasiego de aceite de oliva del depósito 2.
4. CONDUCTORES
4.1. Generalidades de los conductores
Los conductores serán de los siguientes tipos:
De 450/750 V de tensión nominal.
o Conductor: de cobre.
o Formación: unipolares.
o Aislamiento: policloruro de vinilo (PVC).
o Tensión de prueba: 2.500 V.
o Normativa de aplicación: UNE 21.031.
Estos se utilizarán exclusivamente para receptores monofásicos cuya canalización sea bajo tubo según lo establecido en la instrucción técnica complementaria ITC-BT-20 sobre instalaciones interiores o receptoras y sistemas de instalación.
De 0,6/1 kV de tensión nominal.
o Conductor: de cobre (o de aluminio, cuando lo requieran las especificaciones del proyecto).
o Formación: uni-bi-tri-tetrapolares.
o Aislamiento: policloruro de vinilo (PVC) o polietileno reticulado (XLPE).
o Tensión de prueba: 4.000 V.
o Normativa de aplicación: UNE 21.123.
Estos se utilizarán exclusivamente para receptores trifásicos cuya canalización sea sobre bandeja según lo establecido en la instrucción técnica complementaria ITC-BT-20 sobre instalaciones interiores o receptoras y sistemas de instalación.
Los conductores serán de cobre electrolítico de calidad y resistencia mecánica uniforme. Irán provistos de baño de recubrimiento de estaño. La capacidad mínima del aislamiento de los conductores será de 500 V.
Los conductores de la instalación se identificarán por los colores que presentan sus aislamientos. El conductor neutro en la instalación se identificará por el color azul
claro. Al conductor de protección se le identificará por el color verde-amarillo. Los conductores de fase se identificarán por los colores marrón, negro o gris.
4.2. Cálculo de los conductores de fase
Para la selección de los conductores activos del cable adecuado a cada carga se usa el más desfavorable entre los siguientes criterios:
4.2.1. Intensidad máxima admisible
Como intensidad se tomará la propia de cada carga. Partiendo de las intensidades nominales así establecidas, se elegirá la sección del cable que admita esa intensidad de según la siguiente tabla de acuerdo a las prescripciones de la instrucción técnica complementaria ITC-BT-19 sobre instalaciones interiores o receptoras y prescripciones generales del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
A Conductores aislados en tubos empotrados en paredes aislantes 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR A2 Cables multiconductor es en tubos empotrados en paredes aislantes 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR
B Conductores aislados en tubos 2) en montaje superficial o empotrados en obra 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR B2 Cables multiconductor es en tubos 2) en montaje superficial o empotrados en obra 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR C Cables multiconductor es directamente sobre la pared 3) 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR E Cables multiconductor es al aire libre 4) Distancia a la parede no inferior a 0.3 D 5) 3x PVC 2X PVC 3X XLPE ó EPR 2X XLPE ó EPR F Cables unipolares en contacto mutuo 4) Distancia a la pared no inferior a D 5) 3x PVC 3X XLPE ó EPR G Cables unipolares separados mínimo D 5) 3x PVC 3X XLPE ó EPR mm2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1,5 11 11,5 13 13,5 15 16 -- 18 21 24 -- 2,5 15 16 17,5 18,5 21 22 -- 25 29 33 -- 4 20 21 23 24 27 30 -- 34 38 45 -- 6 25 27 30 32 36 37 -- 44 49 57 -- 10 34 37 40 44 50 52 -- 60 68 76 -- 16 45 49 54 59 66 70 -- 80 91 105 -- 25 59 64 70 77 84 88 96 106 116 123 166
70 149 160 171 188 202 224 244 321 95 180 194 207 230 245 271 296 391 120 208 225 240 267 284 314 348 455 150 236 260 278 310 338 363 404 525 185 268 297 317 354 386 415 464 601 240 315 350 374 419 455 490 552 711 300 360 404 423 484 524 565 640 821 1) A partir de 25 mm2 de sección. 2)
Incluyendo canales para instalaciones -canaletas- y conductos de sección no circular.
3)
O en bandeja no perforada.
4)
O en bandeja perforada.
5)
D es al diámetro del cable.
Tabla 1: Intensidades admisibles (A) al aire 40 ºC. Nº de conductores con carga y naturaleza del aislamiento.
La intensidad prevista para el conductor viene dada por la siguiente expresión:
Receptor monofásico: ) ( A amperios Cos U Pc I = ⋅ = ϕ
Fórmula 1: Intensidad para un receptor monofásico.
Receptor trifásico: ) ( 3 U Cos R amperios A Pc I = ⋅ ⋅ ⋅ = ϕ
