Ips Lourdes Memorias Emcali
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INGENIERO ELECTRICISTA
KRA 2AN # 34-127, BLOQUE 12, APTO. # 202 / CALI (V) / CEL. 320 789 84 43 / humor428@hotmail.com
MEMORIAS PROYECTO
IPS LOURDES
CARRERA 73B CON CALLE 1B BIS, CALI - VALLE
ITEM REQUISITO
a. Análisis y cuadros de cargas iniciales y futuras, incluyendo análisis de factor de potencia y armónicos.
b. Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico.
c. Análisis de cortocircuito y falla a tierra.
d. Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos.
e. Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos.
f. Análisis del nivel tensión requerido
Cálculo de campos electromagnéticos para asegurar que en espacios destinados a actividades rutinarias de las personas,
g.
no se superen los límites de exposición definidos en la Tabla 14.1
h. Cálculo de transformadores, incluyendo los efectos de los armónicos y factor de potencia en la carga.
i. Cálculo del sistema de puesta a tierra
Cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los factores de pérdidas, las cargas resultantes y los costos
j.
de la energía.
Verificación de los conductores, teniendo en cuenta el tiempo de disparo de los interruptores, la corriente de cortocircuito de
k.
la red y la capacidad de corriente del conductor de acuerdo con la norma IEC 60909, IEEE 242, capítulo 9 o equivalente
l. Cálculo mecánico de estructuras y de elementos de sujeción de equipos.
Cálculo y coordinación de protecciones contra sobrecorrientes. En baja tensión se permite la coordinación con las
m.
características de limitación de corriente de los dispositivos según IEC 60947-2 Anexo A
HUMBERTO MONTILLA NARVAEZ
INGENIERO ELECTRICISTA
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Cálculos de canalizaciones (tubo, ductos, canaletas y electroductos) y volumen de encerramientos (cajas, tableros,
n.
conduletas, etc.)
o. Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de armónicos y factor de potencia.
p. Cálculos de regulación.
q. Clasificación de áreas.
r. Elaboración de diagramas unifilares.
s. Elaboración de planos y esquemas eléctricos para construcción.
Especificaciones de construcción complementarias a los planos, incluyendo las de tipo técnico de equipos y materiales y sus
t.
condiciones particulares.
u. Establecer las distancias de seguridad requeridas.
Justificación técnica de desviación de la NTC 2050 cuando sea permitido, siempre y cuando no comprometa la seguridad de
v.
las personas o de la instalación.
Los demás estudios que el tipo de instalación requiera para su correcta y segura operación, tales como condiciones sísmicas,
w.
acústicas, mecánicas o térmicas.
Estos datos son tomados de diseño eléctrico suministrado por ingeniero AMADO MURILLO
b. ANÁLISIS DE COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO ELÉCTRICO.
La coordinación de aislamiento eléctrico es la correlación de esfuerzos dieléctricos en los aislamientos de los component
es de un sistema eléctrico de potencia en media tensión, con el objeto de minimizar el riesgo de pérdida del
suministro de Energía Eléctrica, causado por sobretensiones que pudieran causar daños en equipos y en los distintos ele
mentos de una instalación.
HUMBERTO MONTILLA NARVAEZ
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La coordinación de aislamiento para la instalación eléctrica en este proyecto, corresponde al análisis de aislamiento interno que existe
entre las partes del transformador, tableros o equipos. Para esta instalación eléctrica los aparatos y tablero de distribución poseen
aislamientos sólidos, no existen aislamientos líquidos ni gaseosos. Se recomienda que estos equipos estén protegidos de los efectos
atmosféricos tales como contaminación, humedad y otras condiciones externas.
El principal elemento a analizar en esta instalación es el Transformador, que posee los aislamientos correspondientes, los conductores
eléctricos poseen chaquetas y se conectan a protecciones eléctricas aisladas de elementos metálicos y sumergidos en aceite dieléctrico,
todo certificado por fabricante y organismo certificador.
La coordinación de aislamiento, tiene como objeto determinar la distancia de fuga que manejarán los aisladores conectados a las
estructuras de M.T. y B.T, que formen parte del proyecto.
En la tabla 1 se muestran los niveles de aislamiento normalizados para redes de Media Tensión
13.2 110
34.5 200
Estos niveles de aislamiento y de tensión, deben aplicarse para todos los equipos que formen parte del sistema de
distribución
El segundo elemento a analizar son los Aisladores: De todos los elementos de la línea, los aisladores son los que
demandan mayor cuidado, tanto en su elección, como en su control de recepción, colocación y vigilancia en explotación.
En efecto, frágiles por naturaleza, se ven sometidos a esfuerzos combinados, mecánicos, eléctricos y térmicos,
colaborando todos ellos a su destrucción. En la Tabla 2, se muestran las características constructivas de los diferentes
tipos de aisladores.
La distancia de fuga para aisladores line post es de 375 mm, por tanto, la cantidad de aisladores para la estructura a utilizar es: según
nivel de contaminación mínimo
# aisladores = Dt / Daislador, # aisladores = 219.85 mm / 375 mm = 0.58. Se aproxima a un aislador por línea
El tercer elemento por observar son los conductores de media tensión, para este proyecto se utilizará cable ACSR # 1/0, semiaislado y
debidamente certificado, el que para su instalación debe cumplir con las distancias mínimas requeridas por operador y el RETIE.
En baja tensión se instalará DPS en tablero general, coordinando su operación con las protecciones aguas abajo de los subtableros y
circuitos ramales
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c. ANÁLISIS DE CORTOCIRCUITO Y FALLA A TIERRA.
Implícito en los cálculos de Puesta a Tierra adjunto. En cuanto a red de baja tensión o acometida este análisis
corresponde a las líneas de la red secundaria del suministro de energía, no aplica para este tipo de proyecto.
CALCULO CORTOCIRCUITO EN UN SISTEMA INDUSTRIAL
APORTE DE CORRIENTES PARA CALCULO DE MALLA DE TIERRA
NOMBRE DEL PROYECTO: IPS LOURDES- CALI, VALLE
TRANSFORMADOR PRINCIPAL
TIPO DE TRANSFORMADOR PRINCIPAL
POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL EN KVA T1 KVA
TENSION PRIMARIA BASE 13,2 Kvoltios
TENSION DE LINEA SECUNDARIA NOMINAL DEL TRANSFORMADOR 208 Kvoltios
CORRIENTE BASE PRIMARIA 7 Amperios
CORRIENTE BASE SECUNDARIA 416 Amperios
TIEMPO MAXIMO DE DURACION DE LA FALLA EN SEGUNDOS 0,05
CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO TRIFASICA ( DATO OPERADOR RED ) 3,30 KAmperios
CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO MONOFASICA ( DATO OPERADOR RED ) 2,00 KAmperios
POTENCIA DE CORTO 3Ø EN EL PUNTO DE CONEXIÓN A LA RED 75,40 MVA
IMPEDANCIA DE SECUENCIA + Y - DEL SISTEMA EN pu 1,989E-03 pu
RANGO DE FACTOR X/R ( DATO DEL OPERADOR DE RED )
Factor de decrecimiento de la corriente de falla Df ( Funcion de X/R) 1,232
POTENCIA BASE 150 KVA
IMPEDANCIA TRAFO EN PU ( Z pu t ) Z(+)=Z(-)=Z(o) 0,04 pu
TRANSFORMADOR BAJA-BAJA
DESCRIPCION VALORES UNIDADES
POTENCIA DEL TRANSFORMADOR BAJA-BAJA 30,00 KVA
TENSION SECUNDARIA TRANSFORMADOR 220,00 VOLTIOS
CORRIENTE BASE EN BORNES SECUNDARIOS 0,00 Amperios
IMPEDANCIA TRAFO BAJA-BAJA EN PU ( Z pu t ) Z(+)=Z(-)=Z(o) 0,00 pu
IMPEDANCIA REFERIDA A LA POTENCIA BASE 0,00 pu
CARACTERISITICAS DE LOS MOTORES
DESCRIPCION VALORES UNIDADES
POTENCIA NOMINAL TOTAL en HP DE LOS MOTORES ( HP=KVA ) 10,0 KVA
Z MOTORES ( Z1=Z2 ) 0,01 pu
Zpu MOTORES ( Z0 ) ( Z0= 2/3*Z1 ) 0,01 pu
CALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRAS SECUNDARIAS DE T1
MALLAS DE SECUENCIA POSITIVA Y NEGATIVA VALORES UNIDADES
Z pu del Sistema ( Zpu s ) ( Z1=Z2 ) 1,99E-03 pu
IMPEDANCIA TRAFO T1 EN PU ( Z pu t ) Z(+)=Z(-) 4,00E-02 pu
Z pu MOTORES ( Z1=Z2 ) 2,10E-01 pu
Zpu TOTAL DE SECUENCIA POSITIVA Y NEGATIVA 3,50E-02 pu
MALLA DE SECUENCIA CERO VALORES UNIDADES
IMPEDANCIA TRAFO T1 EN PU ( Z pu t ) Z(+)=Z(-)=Z(o) 4,00E-02 pu
Zpu MOTORES ( Z0 ) 1,40E-01 pu
Zpu TOTAL DE SECUENCIA CERO 3,11E-02 pu
MALLAS DE SECUENCIA POSITIVA, NEGATIVA Y CERO EN SERIE
IMPEDANCIA TOTAL 1,01E-01 pu
CORRIENTE DE FALLA EN BARRAS SECUNDARIAS DE T1
Isec de corto Simetrica 3Ø 11.888 Amperios
Isec de corto simetrica 1Ø 12.345 Amperios
Isec corto asimetrica 1Ǿ 15.209 Amperios
CORRIENTE DE FALLA EN BARRAS SECUNDARIAS DE T2
Isec de corto Simetrica 3Ø 0 Amperios
Isec de corto simetrica 1Ø 0 Amperios
Isec corto asimetrica 1Ǿ 0 Amperios
HUMBERTO MONTILLA NARVAEZ
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d. ANÁLISIS DE NIVEL DE RIESGO POR RAYOS Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS.
Según la NTC 4552-2, el riesgo por rayos se define como el promedio anual probable de pérdidas en la estructura y en
sus acometidas de servicios debido a descargas atmosféricas. El riesgo depende de:
• El número anual de rayos que afecta a la estructura y su acometida.• La probabilidad de daño debida a los
efectos del rayo.• El costo promedio de los daños.
Cada tipo de daño produce diferente tipo de pérdidas en la estructura que se va a proteger.
IPS LOURDES
FLORI DA - VALLE
I NGENI ERO GUSTAVO GARCI A
Universidad del Valle
Santiago de Cali. Colombia
FACTOR DE
POSIBLES CAUSAS EVENTO O EFECTO FUENTE MEDIDAS PARA MITIGARLOS
RIESGO
A) Se cumplen las distancias mínimas de
seguridad, de acuerdo con el art. 13.1 del
Malos contactos, cortocircuitos,
TABLERO DE RETIE.
1 ARCOS ELÉCTRICOS. aperturas de interruptores con QUEMADURAS
CONTADORES TB1 B) No se dejan partes energizadas
carga
expuestas.
C) Usar Equipo de Protección Personal.
Apagón o corte del servicio, no
AUSENCIA DE disponer de un sistema ELEMENTOS A) Utilizar lámparas de emergencia en
2 OSCURIDAD
ELECTRICIDAD ininterrumpido de potencia - UPS, ELECTRICOS escaleras y zonas comunes.
no tener plantas de emergencia
A) Se cumplen las distancias minimas de
seguridad, de acuerdo con el art. 13.1 del
Negligencia de técnicos o
RETIE.
impericia de no técnicos, violación ELEMENTOS
3 CONTACTO DIRECTO ELECTROCUCIÓN B) No se dejan partes energizadas
de las distancias mínimas de ELECTRICOS
expuestas.
seguridad.
C) Todos los elementos eléctricos tienen
certificado de conformidad con el RETIE.
A) Se cumplen las distancias minimas de
seguridad, de acuerdo con el art. 13.1 del
RETIE.
Fallas de aislamiento, mal
ELEMENTOS B) Todos los elementos metálicos están
4 CONTACTO INDIRECTO mantenimiento, falta de conductor ELECTROCUCIÓN
ELECTRICOS aislados y conectados al sistema de
de puesta a tierra.
puesta a tierra
C) Todos los elementos eléctricos tienen
certificado de conformidad con el RETIE.
A) Se cumplen las distancias minimas de
Fallas de aislamiento, impericia de seguridad, de acuerdo con el art. 13.1 del
los técnicos, accidentes externos, ELEMENTOS RETIE
5 CORTOCIRCUITO INCENDIO
vientos fuertes, humedades, ELECTRICOS B) No se dejan partes energizadas expuestas
equipos defectuosos. C) Todos los elementos eléctricos tienen
certificado de conformidad con el RETIE.
De acuerdo con la Matriz de análisis de riesgos (Tabla 9.3 del Retie), podemos resumir en la siguiente tabla
los resultados obtenidos:
CONSECUENCIAS
POTENCIAL
REAL
RIESGO A FRECUENCI NIVEL DE
EVALUAR EN IMAGEN A RIESGO
ECONÓMICAS AMBIENTALES
PERSONAS EMPRESA
Daños
ARCOS Incapacidad Ha ocurrido en
X Importantes. Efecto menor Interna MEDIO
ELÉCTRICOS. temporal el sector
Interrupción breve
Daños
AUSENCIA DE Ha ocurrido en
X Lesión menor Importantes. Efecto menor Interna BAJO
ELECTRICIDAD el sector
Interrupción breve
Daños
CONTACTO Ha ocurrido en
X Lesión menor Importantes. Efecto menor Interna BAJO
DIRECTO el sector
Interrupción breve
Daños
CONTACTO Ha ocurrido en
X Lesión menor Importantes. Efecto menor Interna BAJO
INDIRECTO el sector
Interrupción breve
Daños
Ha ocurrido en
CORTOCIRCUITO X Lesión menor Importantes. Efecto menor Interna BAJO
el sector
Interrupción breve
Daños
EQUIPO Ha ocurrido en
X Lesión menor Importantes. Efecto menor Interna BAJO
DEFECTUOSO el sector
Interrupción breve
Daños
Incapacidad Ha ocurrido en
RAYOS X Importantes. Efecto menor Interna BAJO
temporal el sector
Interrupción breve
Molestia Daños leves, No Ha ocurrido en
SOBRECARGA X Sin efecto Interna BAJO
funcional interrupción el sector
CALCULO DE TRANSFORMADOR
CARGA SUB
TOTAL FACTOR
DESCRIPCION CARGA UNIDADES CANTIDAD UNITARIA
CARGA KVA DEMANDA TOTAL- KVA
KVA
T. SOT. # 1 4,12 4,12 1,00 4,12
T. P1 # 1 10,30 10,30 1,00 10,30
T. P2 # 1 8,82 8,82 1,00 8,82
T. P3 # 1 3,55 3,55 1,00 3,55
T. AA. 1 # 1 29,09 29,09 1,00 29,09
T. AA. 2 # 1 26,67 26,67 1,00 26,67
UPS # 1 10,00 10,00 1,00 10,00
T. COMPRESOR # 1 3,00 3,00 1,00 3,00
T. BPC # 1 10,00 10,00 1,00 10,00
T. ASC # 1 10,00 10,00 1,00 10,00
SUBTOTAL 115,55
VALOR TOTAL KVA 115,55
SE SELECCIONA TRANSFORMADOR DE 150 KVA, 3F, 13.2 KV/208/120 V.
RESERVA: 23 %
De acuerdo con Tabla CALCULO DE TRANSFORMADOR, se tiene diferentes demandas de potencia, los cuales se
tomarán de la red primaria, 13200 voltios, con un transformador de 150 KVA, 3F, 208/120 voltios.
Los equipos a instalar son en su mayoría de baja potencia e iluminación, con un factor de potencia de 1, ya que se pueden
considerar netamente resistivos; los equipos son lineales y no generan distorsiones armónicas altas, y por tanto es mínima
la inyección de armónicos al sistema. No se usan variadores, arcos eléctricos, motores de gran potencia etc.
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i. CÁLCULO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Cumpliendo con las disposiciones del RETIE en el capítulo 15 con respecto a las tensiones de paso, de contacto y transferidas, se entrega
el siguiente cálculo para el sistema de puesta a tierra:
Para las conexiones se debe emplear soldadura exotérmica y conectores que cumplen con las recomendaciones de las normas IEC
60364-5-54 / 542.3.2 o la IEEE-837, con el objeto de reducir las resistencias de contacto. Para el caso de transformador 75 KVA, 3F, para
bajante a malla tierra se utilizó Cu, # 2, AWG,DD, tomado de tablas, Selección de conductor puesta a tierra, Normas técnicas de EPSA,
Transformadores de distribución
q. CLASIFICACIÓN DE ÁREAS.
Para el proyecto se realiza la clasificación de áreas según las normas IEC o NFPA, que se resume en la
siguiente tabla: las instalaciones de asistencia médica IPS LOURDES son NIVEL 1
CLASIFICACIÓN DEL ÁREA EDIFICIO
NORMA DESCRIPCIÓN CONCLUSIÓN
NIVEL 1,INSTALACIÓN BÁSICA DE
RETIE ART. 27.6 . a EDIFICACIÓN OCUPACIÓN DE
USO FINAL DE BAJA COMPLEJIDAD Y
2 8.1 PERSONAS > 50
RIESGO.
NIVEL I Atención Ambulatoria: • Consulta Médica General • Atención Inicial, estabilización, resolución o remisión del
paciente en urgencias. • Atención Odontológica • Laboratorio Clínico Básico • Radiología Básica • Medicamentos
Esenciales • Citología ía • Acciones intra y extramurales de Promoción, Prevención y Control. Servicios con internación: o
Atención Obstétrica • Atención no quirúrgica u obstétrica • Laboratorio Clínico • Radiología • Medicamentos esenciales •
Valoración Diagnóstica y manejo médico
Las instalaciones de la institución de asistencia médica IPS LOURDES, NIVEL 1, debe cumplir, además de
los requisitos generales de las instalaciones de uso final que les aplique, los de carácter específico
contemplados en RETIE numeral 28.3.2 que les corresponda. El transformador es exterior a las instalaciones.
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r. ELABORACIÓN DE DIAGRAMAS UNIFILARES. (ANEXO) ver plano proyecto
En ningún caso se podrán hacer derivaciones o empalmes de los conductores dentro de los tubos conduit. Los
empalmes deberán hacerse únicamente en cajas destinadas para este fin y mediante los elementos adecuados.
Todas las conexiones dentro de cajas de empalme o derivación correspondientes al sistema de alumbrado o
tomacorrientes, deberán ser ejecutadas por medio de conectores de plástico del tipo rosca sin soldadura, similares
a los fabricados por 3M, en ningún caso se aceptarán derivaciones realizadas con cinta aislante.
Los conductores que lleguen a los tableros deberán ser figurados de forma tal que permitan una fácil identificación,
deberán agruparse utilizando amarres plásticos y las colas deberán ser lo suficientemente larga para que no se
presenten esfuerzos mecánicos en la conexión del conductor.
Es responsabilidad del contratista verificar la totalidad del conexionado garantizando el ajuste mecánico adecuado.
En ningún caso se aceptarán empalme de conductores en acometidas nuevas.
t.4. CAJAS PARA SALIDAS
Las cajas para las salidas de alumbrado serán del tipo octogonal, a no ser que reciban más de dos tubos de 3/4", en
cuyo caso se deberán utilizar cajas cuadradas del tipo 2400.
Las cajas para interruptores sencillos, sonido, tomas de corriente, etc. que reciban hasta dos tubos de 3/4" podrán
ser cajas rectangulares del tipo 5800.
Para el alumbrado en zonas de falso techo o cuando la ejecución sea a la vista, se deberán utilizar las mismas cajas,
pero estas deberán tener su respectiva tapa metálica con perforación central, para permitir la derivación en coraza.
La tubería deberá llegar a las cajas de manera perpendicular, no se aceptaran tuberías accediendo a las cajas en
forma diagonal.
Las cajas deberán contar con los tornillos adecuados para conectar el cable de continuidad.
Las alturas de las cajas a instalar deberán verificarse con el encargado de la obra antes de comenzar su instalación,
una guía de alturas se muestra en la Tabla 1.
ALTURA ALTURA
ELEMENTO ELEMENTO
(m) (m)
Apliques 1.90 Tomas en baños 1.20
Interruptor general 1.20 Tomas en mesones 1.20
Tomas en muros 0.40 Tomas de cocina 1.20
Interruptores en baños 1.20 Tomas en muebles 0.80
Teléfonos en muro 0.50
Tabla 1. Altura de instalación de los elementos
t.5. TABLEROS PARCIALES
El tablero trifásico de distribución a instalar en local será de tipo industrial.
El contratista deberá identificar todos y cada uno de los circuitos que llegan a los tableros mediante tarjetas pegadas
en la parte interna de los mismos.
t.6. PROTECCIONES
Los tableros parciales a instalar estarán equipados con interruptores automáticos termomagnéticos del tipo
enchufable, de polo según se indica en los planos.
Los interruptores serán de igual o mejor calidad a los producidos por LUMINEX o SIEMENS.
t.7. TOMACORRIENTES
En general se utilizarán en toda la instalación tomacorrientes con protección de polo a tierra para 15 A a 120 Volt de
igual o mejor calidad a las producidas por LEVITON línea Estándar.
t.8. INTERRUPTORES PARA EL CONTROL DE ALUMBRADO
Los interruptores que se utilicen para el encendido y apague de las diferentes luminarias tendrán una
capacidad mínima de 15 Amperios a 120 voltios y tendrán terminales de tornillo, capaces de recibir
alambres de cobre calibre AWG # 12; serán de la misma o mejor calidad de los fabricados por LUMINEX.
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t.9. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Para los sistemas de tierra se seguirán las recomendaciones del Código Eléctrico Nacional, la Norma ICONTEC 4628
y las disposiciones del Reglamentos Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE.
Para el sistema de puesta tierra se utilizaran varillas de cobre sólido, de igual o mejor calidad a las producidas por
Cobres de Colombia.
El tablero del proyecto deberá ser firmemente conectado al sistema de tierra
Debe instalarse un conductor de cobre desnudo de continuidad calibre # 12 AWG a lo largo de todas las tuberías;
este conductor será fijado a las cajas de las salidas mediante un tornillo galvanizado.
u. ESTABLECER LAS DISTANCIAS DE SEGURIDAD REQUERIDAS.
Dando cumplimiento a lo citado en el literal u) del Art. 10.1 del RETIE, respecto al establecimiento de distancias de
seguridad, se presenta en la Tabla N° 5, las distancias a que da lugar el proyecto en particular, teniendo en cuenta que
frente al riesgo eléctrico la técnica más efectiva es la prevención, siempre será guardar una distancia respecto a las partes
energizadas, puesto que el aire es un excelente aislante, según lo enunciado en el Artículo 13 del mismo Reglamento
“Distancias de Seguridad”.
Los conductores y la tubería de la acometida parcial mantienen una distancia mínima de 20 cm a cualquier tubería o punto
de conexión de los servicios de agua y/o gas.
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