Cálculo y Diseño de Instalaciones Eléctricas: Cuadros, Alumbrado y Protecciones

Problemas y Cálculos Fundamentales en Instalaciones Eléctricas

A continuación, se presentan una serie de problemas y cuestiones técnicas relacionadas con el diseño, cálculo y verificación de instalaciones eléctricas, abarcando desde la puesta a tierra hasta la corrección del factor de potencia y la clasificación de dispositivos de protección.

1. Cálculo de Instalación de Toma de Tierra

Calcular la instalación de toma de tierra en un local conductor donde se va a instalar un electrodo formado por conductores enterrados horizontalmente y picas verticales en un suelo pedregoso (2000 Ω de resistividad del terreno). Se pretende que la resistencia de la toma de tierra no supere los 35 Ω. El interruptor diferencial tiene una sensibilidad de 300 mA. La línea tiene una sección de 35 mm², y la derivación individual de 16 mm². Realizar el esquema.

2. Cálculo de Cuadro de Distribución Monofásico

Calcular el cuadro de distribución de una instalación monofásica con tres circuitos. El primer circuito consta de 2 máquinas de 3 CV cada una, con un factor de utilización del 50%. El segundo circuito tiene 4 tomas de corriente de 16 A y un factor de utilización del 60%. El tercer circuito de alumbrado con una potencia de 1000 W y factor de utilización del 100%. El factor de simultaneidad entre circuitos es del 80%. El desfase existente entre corriente y tensión es de 0.7. La canalización está formada por conductores unipolares bajo tubo de PVC en montaje empotrado. Calcular la sección de los conductores para cada circuito, los automáticos, el diferencial, el interruptor general, el poder de corte del IGA y el fusible de seguridad. La línea repartidora tiene una longitud de 30 m y una sección de 50 mm², y la derivación individual una longitud de 15 m. Realizar el esquema multifilar del cuadro de distribución.

3. Cálculo de Alumbrado para Oficina

Calcular el alumbrado de una oficina que tiene una longitud de 5 m, una anchura de 4 m y una altura de 2.5 m. Se pretende conseguir un nivel de iluminación de 3 lux. Las paredes y techos están pintados de blanco. Se van a instalar tubos fluorescentes de 58 W en pantallas dobles; cada tubo tiene 4500 lúmenes. Realizar el plano de distribución de las luminarias.

4. Esquema de Medida de Tensión, Intensidad y Potencia

Realizar el esquema funcional y de la instalación (con regletas) para la medida de tensión, intensidad y potencia de un tubo fluorescente. Instalar un automático de 2 polos de protección y un interruptor para su encendido. El amperímetro y el vatímetro van conectados después de la protección y antes del interruptor de encendido. El voltímetro mide la tensión que llega al tubo.

5. Corrección del Factor de Potencia en Pantalla Fluorescente

Una pantalla fluorescente tiene 4 tubos de 3 W. El factor de potencia es de 0.5 y se quiere corregir hasta 0.98. Calcular el condensador. Realizar el esquema del circuito.

6. Medidas en Receptor Trifásico Conectado en Triángulo

Un receptor trifásico está conectado en triángulo. Realizar el esquema funcional y de la instalación para las siguientes medidas:

• Tensión de línea
• Intensidad de fase
• Intensidad de línea
• Potencia total del circuito

7. Grados de Protección de una Envolvente

Describir los grados de protección de una envolvente.

8. Clasificación de Diferenciales por Tipo de Corriente

Clasificación de los diferenciales según el tipo de corriente que protegen.

9. Filiación de Automáticos

Explicar la filiación de los automáticos y proponer un ejemplo de filiación.

10. Tipos de Lámparas de Vapor de Mercurio

Describir los tipos de lámparas de vapor de mercurio: de baja y alta presión, y sus características.