Diseño de Sistemas Eléctricos I: Residencial y Comercial(Sistema Distribución Residencial)
DR. Lionel R. Orama Exclusa, PE
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N.E.C. Article IV - Optional Method Load and Feeder Computation
I. General Lighting & Receptacles Totals (VA)
Floor Area (sq ft) 2100 (3VA/sq ft, Table 220-12) 6300Appliances 2 (circuits, Art. 220-52) 3000Laundry 1 (circuits, Art. 220-52) 1500
II. Dryer (5kVA @ 100% Table 220-54Dryer 1 5000
III. Electric Range (12kVA @ 100% Table 220-55)Electric Ranges 1 12000
IV. Water Heater (Rating @ 100% Art. 220.82 (B)(3)Water Heaters 1 5000
V. Air Conditioners Quantity A/C BTU'sA 3 12,000 3780B 0 15,000 0C 0 18,000 0D 1 24,000 2520 Sub-Panel
6300 26.25BTU Aproximation 0
VI. Yacuzzi (table 430.248) (SEE Table 430.248 for specific details)Yacuzzi 0 Volts 0 0
Ampere 0
VII. Pool (table 430.248)Pools 2 Volts 230 3680
Ampere 8
Fountain (table 430.248)Fountains 0 Volts 0 0 Sub-Panel
Ampere 0 3680 15.3333333
Additional Load (VA) 0
Subtotal (Before Demand Factors) 36480
Demend Factors (Art. 220-82(B))
10,000 VA @ 100% 10,000Rest @ 40% 10592
Subtotal 20,592Air Conditioners 6300
Total 26,892 VAFeeder 112.05 A
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Para el sistema de distribución• Tenemos
– carga por unidad de vivienda– Alimentador individual– Servicio individual
• Falta– Computo de transformadores (xmer)– Computo de pedestales de servicio (soterrado)– Computo de unidades seccionadoras (switching units)– Diagramas de detalles
• Tubos ascendentes (risers)• Postes• Trincheras• Otros, según la necesidad
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Computo de xmer’sA partir de la carga de cada unidad de vivienda
– Diseñador decide cuantas unidades va a conectar a un Xmer– Suma la carga de todas las que se conectaran a dicho Xmer– Usando el apéndice 22A del Manual de Patrones de Distribución
Soterrada o página 33 Manual de Distribución Urbana• Interceptar eje x (suma de KVA) con eje y (# abonados)• Verificar en qué región de las curvas cae• Escoger capacidad de Xmer• Repetir buscando mantener los Xmer’s bajo 80% de carga
– Ejemplo, 125A @240V, 30kVA por unidad de vivienda, 40 unidades• Escogemos 6 unidades, total carga = 180kVA• De las curvas Xmer de 75kVA• A ese Xmer le podríamos conectar hasta 245kVA• 180kVA/245kVA=0.734 equivalente a 73.4%• Hacen falta; 40unidades/6 unidades/xmer = 7 xmer’s
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Guías para el diseño del sistema de distribución
• Sección IV (A)(1)-Diseñador solicitaráestudio de campo (y punto de conexión)
• Sección IV (B)(1)– toma de servicio (TS)-
el punto de conexión de AEE con Abonado
– Una (1) TS por cada edificio
– Casas duplex:• Servicio aéreo- una
toma al edificio
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Guías para el diseño del sistema de distribución
• Sección IV (B)(1)– Casas duplex:
• Servicio soterrado-una toma por vivienda
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Sección IV (B)(1)– Ver definición de
edificio en el RC (i.e.; walk-ups)
• Estructura independiente
• Estructura separada de otra por una o mas paredes a prueba de fuego
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– Sección IV (B)(8)- cuando la carga es de más de 50kVA se proveerán lo Xmer’s, y equipo de medición.
– Sección IV (B)(10)- edificios residenciales se proveerá medición para cada apartamento, fácil acceso (no bajo escaleras).
– Sección IV (B)(14)- edificios residenciales un contador por cliente.– Sección IV (B)(16)- A menos de 1mi de la costa se usará CU. El uso de
AL a más de 1mi de la costa será coordinado con AEE.
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• Sección IV (C)- Toma de Servicio Secundaria Aérea– (1)- punto de entrega, 1er
soporte afianzado– (2)- Largo de la toma
<=75ft desde el poste, no puede pasar por otra propiedad
– (5)- si un tramo 2ria tiene que pasar por otra propiedad, servidumbre de paso
– (7) despejo sobre vías publicas >18ft, en callejones >16.5ft, y 4ft sobre teléfono, CTV o antenas
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• Sección IV (C)- Toma de Servicio Secundaria Aérea– (9)- altura de tomas (soporte
afianzado) >10ft ó >12.5ft si es en entradas a garajes
– (11)- soportes no pueden instalarse en sitios accesibles a personas, o que tropiecen con ventanas/puertas
NOTA: Ver Manual de Normas de Distribución Urbana (MNDU), Patrón M-5, para despejos mínimos
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• Sección IV (C)- Toma de Servicio Secundaria Aérea– (18)- Los soportes de tubo
de acero galvanizado diámetro mínimo de 2in. Afianzados por abrazaderas a estructura
– (19)- Soportes no pueden pegarse a árboles
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• Sección IV (C)- Toma de Servicio Secundaria Aérea– (21)- Conductores de
entrada y soporte a 12”máximo
– (24)- Calibre mínimo #2 AWG
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• Sección IV (C)- Toma de Servicio Secundaria Aérea– (26)- Columna de hormigón
para tomas de hasta 50ft (Patrón K7-3-1 MNDU). La soterrada hasta el panel podrá tener un largo adecuado, siempre que se mantenga la regulación de voltaje
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• Sección IV (D)- Toma de Servicio Secundaria Soterrada– (2)- Dueño responsable de la
toma soterrada, o serátraspasada a la AEE
– (3)- Si hay traspaso, AEE inspecciona el soterrado:
• 2ria a 36” y 1ria a 48” bajo el nivel del terreno terminado
• Prueba de aislamiento
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• Sección IV (D)- Toma de Servicio Secundaria Soterrada– (4)- Punto de entrega
• a <600V en urb.: pedestal o xmer• a <600V en edificios:
subestaciones de pisoNota: Responsabilidad de la AEE
es hasta el punto de entrega– (5)- Altura del conduleto>=18’– (6)- Diámetro de tubería >=2”– (7)- En punto de conexión,
neutral solidamente a tierra
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• Sección IV (D)- Toma de Servicio Secundaria Soterrada– (10)- Calibre mínimo hasta
<=600V, #2 AWG CU XLP o EPR– (12)- lote o local servido
identificado en el pedestal o xmer– (13)- largo de la toma (xmer o
pedestal) a base de contador (BC) <=150ft
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• Sección IV (E)- Servicio Soterrado Secundaria (instalación de cables)– (1)- fondo de la trinchera libre de piedras o materiales extraños– (2)- Si hay más de un tubo, usar espaciadores (spacers)– (3)- tubería en una base de arena cernida
-en cruces de calle tubería será rígida, o plástico revestido de hormigón
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• Sección IV (F)- Servicio Soterrado Secundaria (instalación de cables)– (5)- tubería de entrada hasta el contador visible para inspección por la
AEE.
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• Sección IV (G)- Servicio Soterrado Secundaria (acometida de los contadores)– (1)- tubería rígida y continua de acero o PVC empotrada en hormigón,
se instalará tubo adicional (spare) en banco de más de dos (2) contadores
– (4)- conductores en acometida de bancos de contadores se especifica a base de la carga total, según el NEC
• Sección IV (K)- Servicio Soterrado Secundaria (contadores y monturas)– (1)- no serán menores de 100A ni mayores de 200A– (2)- deberán ser de acero galvanizado, a prueba de intemperie y, a una
milla de playas o cuerpos de agua salada serán de aluminio o acero inoxidable
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• Sección IV (N)- Servicio Soterrado Secundaria (clases de servicio)– (1)- Monofásico, 120/240V, 3 hilos– (2)- Trifásico, 240V, con monofásico 120/240V, a 4 hilos– (3)- Trifásico, 208V, con monofásico 120 ó 208 voltios, a 4 hilos (en Y)
NOTA: 208V, 277V y 480V es servicio exclusivo, cliente provee facilidades de subestación, incluyendo xmer
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• Sección IV (O)- Servicio Soterrado Secundaria (instalación de contadores)– (1)- Residencias unifamiliares:
afuera del edificio o local, pared hacia la calle
– (2)- Dos o más contadores en un Local: en un grupo en el 1er piso, accesible, fáciles de leer, cada contador deberá numerarse
– (4)- Altura del contador: <= 7ft y >= 5½ ft desde donde se leerán; en bancos de contadores, el nivel inferior podrá ser >= 3 ft
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• Sección IV (O)- Servicio Soterrado Secundaria (instalación de contadores)– (5)- No se aprobarán sobre
puertas, ventanas o escaleras– (6)- No se aprobarán en sitios que
estén expuestos a daños mecánicos o inaccesibles, ni dentro bóvedas o cuartos
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Reglamento Complementario al Código Nacional de Electricidad (RC), AEE, 2000
• Sección IV (P)- Posición de contador interruptor y fusibles (y carga)– (1)- <= 200A:
Primero: El contadorSegundo: El interruptor principal (en el
lado de la carga)Tercero: Panel de distribución con sus
interruptores.Cuarto: Carga
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Para el sistema de distribución• Tenemos
– carga por unidad de vivienda– Alimentador individual– Servicio individual– Computo de transformadores (xmer)– Diagramas de detalles
• Tubos ascendentes (risers)• Postes• Trincheras• Otros, según la necesidad
• Falta– Computo de pedestales de servicio (soterrado)– Computo de unidades seccionadoras (switching units)
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Pedestales soterrados secundaria(Manual Patrones Distribución Soterrada)
• Los patrones del MPDS son del URD-24 hasta URD-28:– URD-26
Nota 2: En franja de siembra se instalarán con protección de hormigón (URD-28)Nota3: Todos los conductos secundarios serán en PVC
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Pedestales soterrados secundaria(Manual Patrones Distribución Soterrada)
• Los patrones del MPDS son del URD-24 hasta URD-28:– URD-27
Nota 1: Se usara para conductores secundarios >=4/0 AWGNota3: Conectores de neutral aisladosNota4: Todos los conductos secundarios serán en PVC
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Pedestales soterrados secundaria(Manual Patrones Distribución Soterrada)
• ¿Cómo escoger # de pedestales secundarios:– Tienen conectores para 6
conductores– Uno (1) es para los de entrada– Quedan cinco (5)
• Se puede conectar hasta 5 cargas
• Incluye a otro pedestal