Ejercicio 3: Línea general de alimentación

Un edificio de 6 plantas de 2 viviendas de 90 m² por planta, tiene un motor de ascensor trifásico de 400 V/11,78 A, cos φ = 0,84. Para los servicios generales se utilizan 38 lámparas LED de 25 W cada una (FP = 1) y un grupo de presión de 3 kW. Tiene 4 locales comerciales, 2 de 75 m² y 2 de 30 m². El garaje es de 25 plazas con una potencia a instalar de 15 kW y previsión para la recarga del vehículo eléctrico de 7,36 kW (sin instalación de SPL). Calcular:

a) Previsión de cargas del edificio.

b) Sección de todos los conductores de la LGA (suponiendo la instalación de una sola CGP) y diámetro del tubo si todos los contadores están totalmente concentrados en un local, siendo los cables unipolares de cobre con XLPE, enterrados bajo tubo y de longitud 23 m. Indica el calibre de los fusibles comprobando la protección a sobrecargas y cortocircuito. La corriente prevista de cortocircuito en la CGP es de 14,5 kA.

c) Tipo normalizado de CGP y fusibles teniendo en cuenta que la acometida y la LGA entran y salen, respectivamente, por la parte inferior de la CGP.

d) Intensidad nominal del interruptor de la centralización de contadores

a) Previsión de cargas del edificio

Viviendas

Nº viviendas = 6 · 2 = 12 viv. y Coef. Sim. = 9,9   ⇒   Pv = 5.750 · 9,9 = 56.925 W

Servicios generales

P _lámparas = 38 · 25 = 950 W

P _{1 grupo de presión} = 3.000 · 1,25 = 3.750 W

P _ascensor = 1,3 ⋅ (√3 ⋅ 400 ⋅ 11,78 ⋅ 0,84) = 8.912,27 W

Psg = 950 + 3.750 + 8.912,27 = 13.612,27 W

Locales comerciales

P _{2 locales de 30 m²} = 2 · 3.450 W = 6.900 W (no llegan al mínimo, 3.450 W cada uno)

P _{2 locales de 75 m}² = 2 · 75 m² · 100 W/ m² = 15.000 W

P_LC =6.900 + 15.000 = 21.900 W

Garajes

Pg = 15.000 W (no podemos comprobar el mínimo por superficie)

P_VE = 3.680 · (10% de 25) = 3.680 · 2,5 = 9.200 W (superior a la prevista)

P_VE = 9.200 W

Potencia Total Edificio = (P_V + P_SG + P_LC + P_G) + P_VE = 116.637,27 W

b) Sección de la LGA

S por caída de tensión

Para una centralización es ΔV = 0,5%. Según las fórmulas de cálculo de sección por caída de tensión en instalaciones interiores:

S por calentamiento

Consultamos la tabla de corrientes admisibles para cable enterrado en instalaciones interiores D1/D2 de la ITC-BT 19, para S = 95 mm².

Iz = 202 A > 187,06 A de la línea. La sección a instalar es: S = 95 mm²

S por sobrecarga

Los fusibles, tendrán una intensidad nominal superior o igual a 187,06 A. De acuerdo a los fusibles en las cajas generales de protección, tomamos fusibles de In = 200 A.

Comprobamos si estos fusibles de la CGP protegen la LGA a sobrecargas, para lo cual se aplican las condiciones vistas en sección para protección a sobrecargas de la línea general de alimentación:

1) I ≤ I_n ≤ I_Z  ⇒  187,06 ≤ 200 ≤ 202  ⇒ Sí cumple

2) In ≤ 0,91 I_Z  ⇒  200 ≤ 0,91 · 202 = 183,82  ⇒ No cumple

Elevamos a S = 120 mm², I_Z = 230 A  ⇒  200 ≤ 0,91 · 230 = 209,3  ⇒ Sí cumple

La sección de la LGA de S = 120 mm² queda protegida a sobrecargas por los fusibles.

S por cortocircuito

Se aplican las 2 condiciones analizadas en sección para protección a cortocircuitos de la línea general de alimentación, aplicando el procedimiento de cálculo del manual MT 2.80.12 de Iberdrola:

1) PdC> I_ccmáx   ⇒  El fusible tendrá el PdC mínimo exigible de PdC = 50 kA > 14,5 kA.

2) Se aplica el procedimiento del manual MT 2.80.12 de Iberdrola sobre la 2ª condición de cortocircuito:

● Para I_ccmáx:  Is > If  ⇒  7.674 > 1.250. Sí cumple.

● Para I_ccmín:  I_ccmín > If  ⇒  No sabemos I_ccmín. Comprobamos que no se exceda la longitud en la tabla del MT 2.80.12 (para LGA de cobre enterradas).

La sección de la LGA de S = 120 mm² queda protegida a cortocircuitos por los fusibles.

Aunque la sección de 120 mm² no está en la tabla, vemos que para el fusible de 200 A, las secciones de 95 mm² y 150 mm² tienen longitudes máximas de 160 m y 268 m, respectivamente, por lo que la LGA, que es de 25 m, no excederá en ningún caso del máximo.

La sección de las fases será de S_F = 120 mm² y la del neutro de S_N = 70 mm², siendo el diámetro del tubo será de 160 mm (se obtienen de la tabla de la ITC-BT-14, que se puede consultar en sección del neutro y diámetro del tubo de la línea general de alimentación).

c) Tipo normalizado de CGP y fusibles

Según los esquemas de las cajas generales de protección, la CGP será del modelo CGP-7-250/BUC. Y, según los fusibles en las cajas generales de protección, serán fusibles 200 A del tipo normalizado F CU 1/200.

d) Intensidad nominal del IGM

Según la ITC-BT-16, el interruptor general de maniobra de la línea general de alimentación situado en la centralización de contadores será de 160 A (potencia hasta 90 kW) o 250 A (potencia hasta 150 kW). Como la LGA es para 116.637,27 W (supera los 90 kW), se deberá instalar un interruptor de 250 A (potencia hasta 150 kW).