Cálculo de Instalación Eléctrica en Edificio de Viviendas y Locales: Potencias, Secciones y Caídas de Tensión
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Cálculo de Instalación Eléctrica en Edificio de Viviendas y Locales
A continuación se recoge el cálculo de potencias, intensidades y secciones de conductores de una instalación eléctrica de baja tensión.
1. Previsión de cargas
Cargas consideradas: servicios generales (ascensor, grupo de presión, depuradora, otros motores), alumbrado, garajes (10 W/m² con ventilación natural y 20 W/m² con ventilación forzada), viviendas, locales (100 W/m², mínimo 3450 W por local) y IRVE (puntos de recarga, 10% de las plazas).
Viviendas: 5 viviendas básicas (5750 W) y 5 viviendas elevadas (9200 W), con coeficiente de simultaneidad aplicado según tabla.
PVIV = (5 × 5750 + 5 × 9200) / 10 = 7475 W × 8,5 (FS) = 63537,5 W
2. Potencia del ascensor (servicios generales)
Ascensor de 7,5 CV, 400/230 V, 12/20,8 A, 50 Hz, cos φ = 0,84:
PASC = √3 × V × I × cos φ = √3 × 400 × 12 × 0,84 = 6983,63 W × 1,3 = 9078,72 W
PALUMBRADO = 2300 W
PSG = 9078,72 + 2300 = 11378,72 W
3. Potencia de locales y garajes
Locales (4 locales de 30 m² y 1 de 130 m²):
- Local 1: 130 × 100 = 13000 W
- Locales 2 a 4: 30 × 100 = 3000 W, por lo que se aplica el mínimo de 3450 W cada uno
PLOCALES = 3450 × 4 + 13000 = 26850 W
Garaje: mínimo 3450 W. Ventilación forzada de 200 m²: PG = 200 × 20 = 4000 W
4. Potencia total
PTOTAL = PVIV + PSG + PG + PLOC + PIRVE = 63537 + 11378,72 + 26850 + 4000 + 0 = 105716,22 W
5. Línea general de alimentación (trifásica + neutro)
Datos: L = 10 m, cos φ = 0,9, caída de tensión admisible e = 0,5 %.
I = 105716,22 / (√3 × 400 × 0,9) = 169,54 A
Montaje B, columna 8, intensidad superior a 169,54-202 A. Sección de conductor de 70 mm² de Cu (EW a 90 °C, 44 m/Ω·mm²·V en la fórmula de caída).
e = 0,5 % de 400 = 2 V
S = (L × P) / (44 × e × VL) = (10 × 105716,22) / (44 × 2 × 400) = 1057162 / 35200 = 30,03 mm² → se adopta 35 mm² como sección mínima; se selecciona la sección superior de 70 mm².
6. Derivación individual de vivienda
Vivienda de 170 m², l = 15 m, P = 9200 W.
I = 9200 / 230 = 40 A. Montaje B, PVC, Cu, columna 5, intensidad superior a 40 A → 50 A, S = 10 mm².
e = 1 % de 230 = 2,3 V
S = (2 × L × P) / (47 × e × V) = (2 × 15 × 9200) / (47 × 2,3 × 230) = 11,1 mm² → se adopta 16 mm² (sección comercial superior).
7. Caída de tensión en el ascensor
7.1 Régimen permanente
Datos: P = 9078,72 W, S = 6 mm², L = 45 m, I = 12/20,8 A, 400/230 V, cos φ = 0,84.
e = (L × P) / (47 × S × V) = (45 × 9078,72) / (47 × 6 × 400) = 3,62 V
e (%) = 100 × 3,62 / 400 = 0,91 % → permitido por ser menor del 1 %.
7.2 Arranque del motor
e = √3 × IA × cos φ × L × 1,3 / (47 × S)
e = √3 × 24 × 0,84 × 1,3 / (47 × 6) × 45 = 7,24 V
e (%) = 7,24 × 100 / 400 = 1,81 % → no permitido, supera el 1 %.
8. Motores, tomas y alumbrado
Equipos: motor de 7,5 CV (400/230 V, 12/20 A, 50 Hz, cos φ = 0,83); 2 motores de 3 CV (5,2/9 A, cos φ = 0,82); 3 tomas de 16 A de 1 kW (1000 W); alumbrado: 8 lámparas de 125 W y 6 fluorescentes de 58 W, 230 V.
P1 = √3 × 400 × 12 × 0,83 = 6900,49 W
P2 = √3 × 400 × 5,2 × 0,82 = 2954,19 W
PT = (6900,49 × 1,25) + (2954,19 × 2) + 3000 = 17533,98 W
Alumbrado: 125 × 8 × 1,8 = 1800 W; 58 × 6 × 1,8 = 626,4 W; PL = 2426,4 W
PTOTAL = 2426,4 + 17533,98 = 19960,83 W
9. Línea de alimentación del conjunto de motores y alumbrado
Datos: L = 30 m, e = 0,5 %, conductor 3 × XLPE.
I = P / (√3 × V × cos φ) = 19960,85 / (√3 × 400 × 0,87) = 33,12 A
Reactiva de los motores: Q1 = 6900,49 × tg(33,9°) = 4636,94 VAr; Q2 = 2954,19 × tg(34,92°) = 2062,04 VAr
QT = 4636,94 + (2 × 2062,04) = 8761,02 VAr; PT = 15535,27 W
cos φ resultante = 8761,02 / 15535,27 = 0,87
Columna B, intensidad superior: 33,12 → 34 A.
S = (2 × L × P) / (44 × e × V) = (30 × 19960,38) / (44 × 400 × 2) = 17,01 mm² → se adopta 25 mm².