MEMORIA DE CÁLCULO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS
BASES TEÓRICAS
MEMORIA DE CÁLCULO
DE
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Control de Revisiones
Revisión
A
B
C
0
Revisado:
Sello y Firma.
Fecha
20/04/2023
Elaborado
AML
Revisado
MCM
Aprobado
Emitido para:
Revisión Cliente
Revisado:
Sello y Firma.
Pág.1
MEMORIA DE CÁLCULO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS
BASES TEÓRICAS
INDICE
1.
GENERALIDADES
3
1.1
INTRODUCCIÓN
3
1.2
OBJETIVO
3
1.3
BASE NORMATIVA
3
1.3.1
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES INTERNACIONALES
3
1.3.2
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES NACIONALES
4
1.4
ALCANCES
4
2.
BASES DE CÁLCULO
4
3.
METODOLOGÍA DE CÁLCULO
4
4.
PROCESO DE CÁLCULO
5
4.1
CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA DE POTENCIA
5
4.2
CÁLCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL Y CORRIENTE DE DISEÑO
6
4.3
SELECCIÓN DE ALIMENTADORES
6
4.4
DIMENSIONAMIENTO DE LAS PROTECCIONES
7
Pág.2
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BASES TEÓRICAS
1.
GENERALIDADES
1.1
INTRODUCCIÓN
La presente memoria de cálculo se elabora con la finalidad de dimensionar el
equipamiento eléctrico necesario para el sistema de agua potable a ser
implementado en el marco del proyecto.
El desarrollo de las instalaciones eléctricas para el presente proyecto se realiza
considerando los lineamientos y recomendaciones del Código Nacional de
Electricidad, Reglamento Nacional de Edificaciones y los lineamientos y
recomendaciones de la entidad.
En este sentido, todo el equipamiento electromecánico a implementarse en el
presente proyecto, será dimensionado adecuadamente con la finalidad de
garantizar un funcionamiento ininterrumpido del sistema, minimizando los tiempos
de inoperatividad debido a mantenimientos no programados y contemplando en
su implementación de todos los equipos necesarios para la protección de circuitos
importantes.
1.2
OBJETIVO
Diseñar de las instalaciones eléctricas a nivel de ingeniería de detalle para el
proyecto.
1.3
BASE NORMATIVA
Todos los equipos eléctricos serán diseñados bajo los alcances de los siguientes
códigos y estándares donde sea aplicable:
1.3.1
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES INTERNACIONALES
ISO
International Standards Organization.
ANSI
American National Standards Institute.
FM
Factory Mutual Research Corporation.
ISA
Instrument Society of America.
NEMA
National Electrical Manufacturer's Association.
NFPA
National Fire Protection Association.
IEEE
Institute of Electrical and Electronic Engineers.
IEC
International Electromechanical Commission.
OSHA
Occupational Safety and Health Administration.
UL
Underwriter's Laboratories.
OIML
Organization of International Metrology.
RNC
Reglamento Nacional de Construcción.
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1.3.2
CNE
Código Nacional de Electricidad Tomo IV-V.
NOSA
National Occupation Safety Association.
ASTM
American Society for Testing & Materials.
ASME
American Society of Mechanical Engineers
ITU-T G.651
International Standards for Optical fiber, Multimode fiber standard
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES NACIONALES
• RM-366-2001-EM/VME: Código Nacional de Electricidad - Suministro
• RM-037-2006-MEM/DM: Código Nacional de Electricidad – Utilización
• DS-040-2011-EM: Norma Técnica de Calidad de Servicios Eléctricos.
• RM-175-2008-MEM/DM: Modifican el Código Nacional de Electricidad –
Utilización.
En caso de presentarse alguna discrepancia entre las normas extranjeras y las
leyes o normas peruanas, prevalecerá la normativa nacional.
1.4
ALCANCES
La presente memoria de cálculo forma parte de los entregables propuestos como
parte del expediente técnico a nivel de ejecución de obra.
Asimismo, toda la documentación a elaborar responderá a las necesidades
propias para la ejecución de las obras que se derivarán del presente expediente
técnico.
A nivel de diseño y para uniformización de criterios se considerarán los siguientes
criterios para el cálculo.
2.
BASES DE CÁLCULO
La presente memoria de cálculo, ha sido desarrollada, teniendo como base las
recomendaciones del Código Nacional de Electricidad – Utilización, el Reglamento
Nacional de Edificaciones y las normas relativas a la especialidad, tanto nacionales,
como internacionales.
3.
METODOLOGÍA DE CÁLCULO
Para el dimensionamiento adecuado de los componentes eléctricos materia del
presente informe, se realizarán los siguientes cálculos:
-
Cálculo de la Demanda Máxima de Potencia
-
Cálculo de la Corriente Nominal y de Corriente de Diseño
-
Selección de los Alimentadores (Criterio de Corriente de Diseño y Caída de
Tensión)
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4.
4.1
-
Selección de las Protecciones
-
Dimensionamiento de los Conductores de Línea a Tierra
-
Dimensionamiento de los Circuitos Derivados
PROCESO DE CÁLCULO
CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA DE POTENCIA
Para el desarrollo del cálculo de la máxima demanda de potencia se tienen las
siguientes consideraciones:
-
Se contemplará una reserva de 10% sobre el valor total de la demanda de
potencia,
para
cubrir
demandas
futuras
generadas
por
nuevas
implementaciones que pudieran darse dentro de la estación.
-
Los factores de demanda utilizados están en función a las recomendaciones
del Código Nacional de Electricidad.
-
Para el cálculo de la demanda de alumbrado interior y tomacorrientes, se
considerará lo indicado en la sección 050 del Código Nacional de Electricidad,
regla 050-210 Otros Tipos de Uso, Tabla 14: Watts por m2 y Factores de
Demanda, Según Tipo de Actividad.
Para la solicitud de los suministros eléctricos, se considerarán los valores obtenidos
en dichos cálculos.
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4.2
CÁLCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL Y CORRIENTE DE DISEÑO
En base a los cálculos de la Máxima Demanda de Potencia, calcularemos la
corriente nominal y la corriente de diseño para cada uno de los circuitos
involucrados, los cuales nos servirán para el dimensionamiento de los
alimentadores principales, y elementos de protección más importantes,
consiguiendo así el dimensionamiento de los tableros de fuerza y distribución, los
cuales estarán representados en los planos eléctricos, como un diagrama unifilar.
El cálculo para hallar la corriente nominal, se realizará a través de la siguiente
ecuación y es como sigue:
IN =
P
k × V × cos ∅ × 𝜂
Dónde:
P:
Potencia Total en W
K:
Factor de Suministro (para suministro trifásico √3 y 1 para suministros
monofásicos)
V:
Tensión de Servicio en V
cosØ:
Factor de Potencia Estimado (cosØ=0.85)
η:
Eficiencia del Sistema (η=1 para alimentaciones principales, alumbrado y
tomacorrientes y η=0.93 para motores o según se indique en placa)
El cálculo para hallar la corriente de diseño, dependerá del régimen de trabajo
de los componentes eléctricos a implementarse, considerando que el régimen de
trabajo en estaciones de bombeo es continuo, consideraremos un factor de
diseño de 1.25, por lo que:
Id = 1.25 × IN
Debe entenderse que la corriente de diseño nos servirá para dimensionar los
calibres de los alimentadores principales, y puede utilizarse también el mismo
criterio de cálculo para el dimensionamiento de los alimentadores de los circuitos
derivados.
4.3
SELECCIÓN DE ALIMENTADORES
En base a los cálculos de la corriente nominal y la corriente de diseño para cada
uno de los circuitos involucrados, se hará el dimensionamiento de los
alimentadores principales, de acuerdo a las recomendaciones del Código
Nacional de Electricidad.
Adicionalmente al criterio de selección por corriente de diseño se procederá a la
comprobación del calibre del conductor por el método de caída de tensión, que
según lo normado deberá ser de acuerdo a las siguientes consideraciones:
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BASES TEÓRICAS
Para el cálculo de la caída de tensión utilizaremos las siguientes expresiones:
√3 × Id(A) × L(m) × (R cos ∅ + X sin ∅)
1000
k × ρ × L × IN
∆V(V) =
S
∆V(V) =
Dónde:
IN:
Corriente Nominal
k:
Factor de Suministro (para suministro trifásico √3 y 2 para
suministros monofásicos)
L:
Longitud del Alimentador en m
S:
Sección del Conductor en mm
ρ:
Resistividad del conductor (0.0175 Ω-mm2/m)
Para hallar la longitud del alimentador, se considerará el recorrido que tendrá
desde el tablero de distribución general hasta el punto de suministro de energía,
sea este proveniente de una estación existente o implementada por la
concesionaria con un murete y medidor correspondiente.
4.4
DIMENSIONAMIENTO DE LAS PROTECCIONES
Para el dimensionamiento de las protecciones tendremos en cuenta el criterio de
la corriente de diseño de acuerdo al reglamento del código nacional de
electricidad – utilización (ver tabla 13) capacidad nominal o ajuste de los
dispositivos de sobrecorriente que protegen conductores, además la capacidad
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del interruptor en todos los casos será menor a la capacidad de corriente del
conductor a proteger.
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