Introducción Cuando las instalaciones se realizan en locales destinados a usos distintos al residencial, se hace necesario adaptar las instalaciones.

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0 Unidad 10. Locales para uso comercial
Unidad 10. Locales para uso comercial. Instalaciones eléctricas: cálculo y previsión de cargas Estudiaremos: Tipos de suministros. Instalaciones en locales de pública concurrencia. ITC-BT-28. Cálculo de caída de tensión y sección de un conductor. Previsión de cargas. ITC-BT-10. Cálculo de corrientes de cortocircuito.

1 Introducción Cuando las instalaciones se realizan en locales destinados a usos distintos al residencial, se hace necesario adaptar las instalaciones a la actividad que se desarrolla en dicho local. En el proyecto y diseño de las instalaciones eléctricas en estos locales, hay que tener en cuenta no solo la reglamentación eléctrica recogida en el RBT, sino también la NBE- CPI (Norma Básica de Edificación – Protección contra incendios), el código técnico de la edificación así como la reglamentación medioambiental. Estos locales se clasifican en: Locales de pública concurrencia. Locales con riesgo de incendio o explosión. Locales de características especiales. 1 1

2 Tipos de suministros El REBT regula los distintos tipos de suministros, y los clasifica en: Suministros normales: son los efectuados a cada abonado por una sola empresa distribuidora, por la totalidad de la potencia contratada por el mismo y con un solo punto de entrega de la energía. Suministros complementarios o de seguridad: son los que, a efectos de seguridad y continuidad de suministro, complementan a un suministro normal. Estos suministros podrán realizarse por dos empresas diferentes, por la misma empresa o por el usuario mediante medios de producción propios. Se considera suministro complementario aquel que, aun partiendo del mismo transformador, dispone de línea de distribución independiente del suministro normal desde su mismo origen en baja tensión. Se clasifican en suministros de socorro, de reserva y duplicado. 2 2

3 Instalaciones en locales de pública concurrencia. ITC-BT 28
En este tipo de locales se procura garantizar la correcta instalación y funcionamiento de los servicios de seguridad, en especial de aquellos que forman parte del alumbrado que facilita la evacuación segura de las personas o la iluminación de puntos vitales de los edificios. Estos locales se clasifican en: Locales de espectáculos y actividades recreativas, cualquiera que sea su capacidad de ocupación (cines, teatros, discotecas, estadios, etc.). Locales de reunión, trabajo y usos sanitarios, cualquiera que sea su ocupación (templos, museos, casinos, hoteles, hostales, estaciones…). La ocupación prevista de los locales se calculará como 1 persona por cada 0,8 m2 de superficie útil, con la excepción de pasillos, repartidores, vestíbulos y servicios. 3 3

4 Alimentación automática
Alimentación eléctrica de los servicios de seguridad Consiste en asegurar el suministro a los servicios de seguridad mediante una fuente de alimentación complementaria y distinta a la del suministro normal en caso de fallo de este. La alimentación de los servicios de seguridad tales como alumbrados de emergencia, sistemas contra incendios, ascensores u otros servicios urgentes indispensables está contemplada por las reglamentaciones específicas de las diferentes autoridades competentes en materia de seguridad. La alimentación para los servicios de seguridad puede ser automática o no automática. Alimentación automática Tiempo de respuesta Sin corte La conmutación del suministro estará asegurada de forma continua en las condiciones especificadas durante el período de transición, por ejemplo, en lo que se refiere a las variaciones de tensión y frecuencia. Con corte muy breve La conmutación del suministro se efectuará en 0,15 segundos como máximo. Con corte breve La conmutación del suministro se efectuará en 0,5 segundos como máximo. Con corte mediano La conmutación del suministro se efectuará en 15 segundos como máximo. Con corte largo La conmutación del suministro se efectuará en más de 15 segundos. 4 4

5 Fuentes de alimentación
Para los servicios de seguridad, la fuente de energía debe ser elegida de forma que la alimentación esté asegurada durante un tiempo apropiado. Se pueden utilizar las siguientes fuentes de alimentación: Baterías de acumuladores. Generadores independientes. Derivaciones separadas de la red de distribución, independientes de la alimentación normal. Las fuentes para servicios complementarios o de seguridad deben estar instaladas en lugar fijo y de forma que no puedan ser afectadas por el fallo de la fuente normal. 5 5

6 Alumbrado de emergencia
Todos los locales de pública concurrencia han de instalar alumbrado de emergencia alimentado con fuentes propias. Las instalaciones destinadas a alumbrado de emergencia tienen por objeto asegurar, en caso de fallo de la alimentación del alumbrado normal, la iluminación en los locales y accesos hasta las salidas, para facilitar una eventual evacuación del público o iluminar otros puntos que se señalen. La alimentación del alumbrado de emergencia será automática con corte breve, es decir, en menos de 0,5 segundos. Dentro de este alumbrado se incluyen el alumbrado de seguridad y el de reemplazamiento. 6 6

7 Lugares donde habrá que colocar alumbrado de emergencia
Con alumbrado de seguridad En recintos con ocupación mayor de 100 personas. Los recorridos generales de evacuación de zonas destinadas a uso residencial u hospitalario, y los de zonas destinadas a cualquier otro uso para las que esté prevista la evacuación de más de 100 personas. En aseos de planta en edificios de acceso público. En estacionamientos cerrados y cubiertos para más de cinco vehículos, incluidos los pasillos y las escaleras que comuniquen con el exterior o con las zonas generales del edificio. En locales que alberguen equipos generales de las instalaciones de protección. En las salidas de emergencia y en las señales de seguridad reglamentarias. En todos los cambios de dirección de la ruta de evacuación. 7 7

8 En intersecciones de pasillos con rutas de evacuación.
En el exterior del edificio, en la vecindad inmediata a la salida. En las escaleras, a una distancia inferior a 2 m, de forma que cada tramo de escaleras reciba una iluminación directa. A una distancia inferior a 2 m de cada cambio de nivel. A una distancia inferior a 2 m de cada puesto de primeros auxilios. A una distancia inferior a 2 m (distancia medida horizontalmente) de cada equipo manual destinado a la prevención y extinción de incendios. Proporcionará una iluminación mínima de 5 lux al nivel de operación. En los cuadros de distribución de la instalación de alumbrado de las zonas indicadas anteriormente. Proporcionará una iluminación mínima de 5 lux al nivel de operación. 8 8

9 Con alumbrado de reemplazamiento
En las zonas de hospitalización, la instalación de alumbrado de emergencia proporcionará una iluminación superior o igual a 5 lux y, como mínimo, durante dos horas. Las salas de intervención, las destinadas a tratamiento intensivo, las salas de curas, paritorios o urgencias dispondrán de un alumbrado de reemplazamiento con un nivel de iluminación igual al del alumbrado normal durante, al menos, dos horas. 9 9

10 Determinación del número de luminarias de alumbrado de emergencia
En locales de importancia se ha de calcular y proyectar el alumbrado de emergencia como si de un alumbrado más se tratase. En locales pequeños se suele recurrir a la Norma Básica de Edificación (NBE – CPI-1996) y la regla práctica del Ministerio de Fomento, en la que se utilizan los siguientes datos: Dotación 5 lm/ m2. Flujo luminoso de las luminarias de emergencia: Φ = 30 lm. Separación entre luminarias: 4 x H, donde: H = altura de ubicación de las luminarias (comprendida entre 2 y 2,5 m de altura). En los casos de iluminación de cuadros o sistemas de protección contra incendios, se ha de prever una iluminación 5 veces mayor que en el de evacuación. 10 10

11 Condiciones generales de instalación
Las instalaciones en los locales de pública concurrencia cumplirán las condiciones de carácter general: El cuadro general de distribución se colocará en el punto más próximo posible a la entrada de la acometida o derivación individual. De éste saldrán las líneas que alimentan directamente los aparatos receptores, o bien las líneas generales de distribución a las que se conectarán, mediante cajas o a través de cuadros secundarios de distribución, los distintos circuitos alimentadores. El cuadro general y los secundarios se instalarán en lugares a los que no tenga acceso el público y que estarán separados de los locales donde exista un peligro acusado de incendio o de pánico En el cuadro general o en los secundarios se dispondrán dispositivos de mando y protección para cada una de las líneas generales de distribución y las de alimentación directa a receptores. Cerca de cada uno de los interruptores se colocará una placa indicadora del circuito al que pertenecen. 11 11

12 En las instalaciones para alumbrado de locales o dependencias donde se reúna público, el número de líneas secundarias y su disposición, en relación con el total de lámparas que se van a alimentar, deberá ser tal que el corte de corriente en cualquiera de ellas no afecte a más de la tercera parte del total de lámparas instaladas. Las canalizaciones deben realizarse según lo dispuesto en las ITC-BT-19 e ITC-BT-20, y estarán constituidas por: Conductores aislados, de tensión asignada no inferior a 450/750 V, colocados bajo tubos o canales protectoras y preferentemente empotrados. Conductores aislados de tensión asignada no inferior a 450/750 V, con cubierta de protección, colocados en huecos de la construcción y totalmente construidos en materiales incombustibles, de resistencia al fuego RF-120, como mínimo. Conductores rígidos aislados, de tensión asignada no inferior a 0,6/1 KV, armados, colocados directamente sobre las paredes. 12 12

13 Los cables y sistemas de conducción de cables deben instalarse de manera que no se reduzcan las características de la estructura del edificio en la seguridad contra incendios. Los cables eléctricos, en las instalaciones de tipo general y en el conexionado interior de cuadros eléctricos en este tipo de locales, serán no propagadores del incendio y con emisión de humos y opacidad reducida. Los cables eléctricos destinados a circuitos de servicios de seguridad no autónomos, o a circuitos de servicios con fuentes autónomas centralizadas, deben mantener el servicio durante y después del incendio, y tendrán emisión de humos y opacidad reducida. Las fuentes propias de energía de corriente alterna a 50 Hz no podrán dar tensión de retorno a la acometida o acometidas, de la red de baja tensión pública, que alimenten al local de pública concurrencia. 13 13

14 Condiciones complementarias que han de cumplir los locales de espectáculos y actividades recreativas
A partir del cuadro general de distribución, se instalarán líneas distribuidoras generales, accionadas por medio de interruptores omnipolares y con la debida protección, al menos para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: sala de público; vestíbulo, escaleras y pasillos de acceso a la sala; escenario y dependencias anexas; cabinas cinematográficas o de proyectores para alumbrado. En las cabinas cinematográficas y en los escenarios se utilizarán únicamente canalizaciones constituidas por conductores aislados, de tensión asignada no inferior a 450/750V, colocados bajo tubos o canales protectores preferentemente empotrados. Los dispositivos de protección contra sobreintensidades estarán constituidos siempre por interruptores automáticos magnetotérmicos; las canalizaciones móviles estarán constituidas por conductores con aislamiento del tipo doble o reforzado, y los receptores portátiles tendrán un aislamiento de Clase II. 14 14

15 Los cuadros secundarios de distribución se colocarán en locales independientes o en el interior de un recinto construido con material no combustible. Será posible cortar, mediante interruptores omnipolares, cada una de las instalaciones eléctricas correspondientes a camerinos, almacenes, talleres, otros locales con peligro de incendio, los reóstatos, resistencias y receptores móviles del equipo escénico. Las resistencias empleadas para efectos o juegos de luz, o para otros usos, estarán montadas a suficiente distancia de los telones, bambalinas y demás material del decorado, y protegidas suficientemente para que una anomalía en su funcionamiento no pueda producir daños. El alumbrado general deberá ser completado por un alumbrado de evacuación, conforme a las disposiciones del RBT, el cual funcionará permanentemente durante el espectáculo y hasta que el local sea evacuado por el público. 15 15

16 Se instalará iluminación de balizamiento en cada uno de los peldaños o rampas del local con una inclinación superior al 8 %, con la suficiente intensidad para que puedan iluminar la huella. En el caso de pilotos de balizado, se instalará a razón de uno por cada metro lineal de la anchura o fracción. La instalación de balizamiento debe estar construida de forma que el paso de alerta al de funcionamiento de emergencia se produzca cuando el valor de la tensión de alimentación descienda por debajo del 70 % de su valor nominal. En los balizamientos se utilizan equipos empotrados en los peldaños o paredes que se fabrican con baterías internas o para funcionar alimentados de forma centralizada desde una batería común. 16 16

17 Condiciones complementarias que han de cumplir los locales de reunión y trabajo
Además de las condiciones generales señaladas, en los locales de reunión se cumplirán las siguientes condiciones complementarias: A partir del cuadro general de distribución, se instalarán líneas distribuidoras generales accionadas por medio de interruptores omnipolares, al menos para cada uno de los siguientes grupos de dependencias o locales: Salas de venta o reunión, por planta del edificio. Escaparates. Almacenes. Talleres. Pasillos, escaleras y vestíbulos. 17 17

18 Otras instalaciones, infraestructuras comunes de telecomunicaciones
Otras instalaciones, infraestructuras comunes de telecomunicaciones. ICT Al igual que en viviendas, en los locales se ha de prever la instalación de las infraestructuras comunes de telecomunicaciones reguladas por el REAL DECRETO 401/2003, de 4 de abril (ICT), donde se recoge la parte esencial referida a la instalación en estos locales. Para estas instalaciones, al igual que en viviendas, se ha de colocar un cuadro a la entrada del local u oficina PAU (punto de acceso de usuario) del que partirán todos los servicios de estas instalaciones. Consultar en el Libro de Texto los mínimos establecidos en la ICT para cada uno de los servicios. 18 18

19 Cálculo de caída de tensión y sección de un conductor.
El cálculo de las secciones de los conductores que empleamos en las instalaciones de baja tensión (BT) está justificado si entendemos que la sección de un conductor necesario para una línea de alimentación viene determinada por las limitaciones de calentamiento y caída de tensión que se puede producir en dicho conductor. Interviene también el coste de la instalación, de forma que, siendo éste mínimo, se cumplan las limitaciones indicadas de calentamiento y caída de tensión de los conductores. 19 19

20 Calentamiento de un conductor
La temperatura del conductor de un cable trabajando a plena carga y régimen permanente no debe superar la máxima admisible para los materiales que aíslan el cable, que será de 70º C para los termoplásticos y de 90º C para los termoestables. Caída de tensión (cdt) La circulación de corriente a través de los conductores ocasiona una pérdida de potencia transportada por el cable, y una caída de tensión o diferencia entre las tensiones en el origen y final de la canalización. Esta cdt debe ser inferior a los límites marcados por el REBT en cada parte de la instalación, con objeto de garantizar el buen funcionamiento de los receptores alimentados por el cable. e = U1 – U2

21 Caída de tensión conocida la intensidad
Según la ley de Ohm, la caída de tensión en un conductor viene dada por: e = R . I Por otra parte la resistencia de un conductor teniendo en cuenta la resistividad del conductor valdrá: O bien, si consideramos que la conductividad es la inversa de la resistividad, por lo general más utilizada: e: Caída de tensión en el conductor en V. R: Resistencia del conductor en Ω. I: Intensidad que recorre el conductor en A. L R = ρ S R: Resistencia del conductor en Ω. ρ : Coeficiente de resistividad específica en Ω mm2/m. L: Longitud del conductor en metros. S: Sección del conductor en mm2. γ : Conductividad del conductor en m/Ω mm2. L R = γS

22 Luego tendremos que: Por lo general, un receptor está alimentado por una línea bifilar (dos conductores: ida y retorno), por lo que la caída de tensión viene dada por: L LI e = R · I = I = γS γS 2LI e = γS

23 Caída de tensión conocida la potencia
Según la ley de Ohm, la intensidad, conocida la potencia, valdrá: Luego, Y despejando el valor de la sección, tendremos: I: intensidad que recorre el circuito en A. P: potencia que consume la carga en W. U: tensión aplicada al circuito en V. P I = U 2LP e = γSU 2LP S = γeU

24 Circuito equivalente de un circuito de c.a.
Estas fórmulas son válidas tanto para c.c. como para c.a. con una carga puramente ohmica. Cálculo de la cdt: debido al pequeño valor del ángulo, entre U1 y U2 se puede considerar que el vector U1 es igual a su proyección horizontal, por lo tanto, el valor de la cdt será: e = ΔU U1 – U2 AB + BC = RI cosΦ + X I senΦ Circuito equivalente de un circuito de c.a. Diagrama vectorial

25 De donde la sección del conductor será:
La reactancia inductiva «X» de los conductores varía con el diámetro y la separación entre conductores. La cdt por el efecto de la inductancia es despreciable frente al efecto de la resistencia, por lo que, para secciones iguales o inferiores a 120 mm2, que es el caso general en instalaciones interiores, el valor de X 0, por lo que el valor de la cdt será: e = U1 – U2 R I cosΦ Luego, para receptores monofásicos, y conocida la potencia, la caída de tensión viene dada por: 2LP e = γSU De donde la sección del conductor será: 2LP S = γeU

26 Formula válida para c.c. y c.a.
Si conocemos el valor de la intensidad, la caída de tensión vendrá dada por: De donde la sección del conductor será: 2LI cos Φ e = γ S 2LI cos Φ S = γ e

27 Cálculo de la sección en un circuito de alimentación a receptores trifásicos
En los circuitos trifásicos equilibrados, la cdt será: En un circuito trifásico, el valor de la potencia viene dado: Y, por lo tanto, el valor de la intensidad será:

28 Luego si en la expresión
sustituimos R por su valor, tendremos que la cdt en trifásico valdrá: Si lo que conocemos del circuito es su potencia, tendremos: Despejando los respectivos valores de las secciones S, y conocida la intensidad, tendremos: √3 LI cos Φ S = γ e

29 O bien, si conocemos la potencia:
Siendo: S: Sección del conductor, en mm2. L: Longitud de la línea trifásica, en m. I: Intensidad prevista para el conductor, en A. U: Tensión nominal de la línea, en V (generalmente 400 V). P: Potencia activa prevista para la línea, en W. γ : Conductividad del conductor, en m/Ω mm2. Cos: Factor de potencia de la carga. e: Caída de tensión en el tramo de circuito considerado, en V. L P S = γeU

30 Proceso de cálculo Se calcula la intensidad nominal de la línea.
Se elige una sección adecuada a la intensidad. Para ello, haremos uso de la Tabla 10.9 del Libro de Texto. Se calcula la sección por caída de tensión. Se elige la sección mayor del resultado de los dos métodos. En caso de no existir esa sección normalizada, se elige la sección inmediata superior existente. Para el cálculo de las secciones, debemos conocer los valores máximo de cdt, tal y como se representa en la Figura y en la Tabla del Libro de Texto.

31 Previsión de cargas. ITC-BT-10
Las previsiones de carga para suministros en BT se hacen de modo que se garantice la conexión y utilización segura de los receptores de uso habitual. También sirve para dimensionar la capacidad de suministro de las líneas de distribución de las compañías eléctricas, así como la potencia que se va a instalar en los Centros de Transformación. Estas previsiones de carga establecidas son los valores teóricos mínimos que hay que considerar en el supuesto de desconocer la demanda real de los usuarios. Lugares de consumo: Edificios destinados principalmente a viviendas. Edificios comerciales o de oficinas. Edificios destinados a una industria específica. Edificios destinados a una concentración de industria.

32 Previsión de potencia en las viviendas
El grado de electrificación de una vivienda puede ser básico o elevado en función de las necesidades de consumo de los usuarios. El promotor, propietario o usuario del edificio fijará de acuerdo con la empresa suministradora la potencia estimada, que será de W a 230 V, como mínimo, para electrificación básica y de al menos W para electrificación elevada si desconocemos la previsión real. En cualquier caso, la potencia a contratar por cada usuario dependerá de la utilización que este haga de la instalación eléctrica, y será igual o inferior a la potencia prevista.

33 Previsión de potencia total de un edificio destinado preferentemente a viviendas
La carga total correspondiente a este tipo de edificios resulta de la suma de la carga correspondiente al conjunto de viviendas, de los servicios generales del edificio, de los locales comerciales y de los garajes que formen parte del mismo. En la Tabla del Libro se recogen los valores de previsión de cargas en los edificios. Carga correspondiente a viviendas Se obtendrá multiplicando la media aritmética de las potencias máximas prevista en cada vivienda, por el coeficiente de simultaneidad indicado en la Tabla del Libro, que variará en función del número de viviendas.

34 Carga correspondiente a los servicios generales
Será la suma de la potencia prevista en ascensores, aparatos elevadores, centrales de calor y frío, grupos de presión, alumbrado de portal, caja de escaleras y espacios comunes, que se recoge en la Tabla del Libro de Texto. Carga correspondiente a los locales comerciales y oficinas Se tendrá en cuenta lo especificado en la Tabla del Libro de Texto sobre previsión de cargas en los edificios. Carga total correspondiente a edificios comerciales, de oficinas o destinados a una o varias industrias En general, la demanda de potencia determinará la carga a prever en estos casos, que no podrá ser inferior a los valores indicados en la Tabla

35 Cálculo de corrientes de cortocircuito
Para las instalaciones de interior, debemos realizar el cálculo de la intensidad de cortocircuito (Icc) o sobrecarga de corta duración (menos de 5 segundos) en un conductor, ya que en estos casos la temperatura máxima admisible suele ser de 160 ºC para los cables con aislamiento termoplástico y 250 ºC para los termoestables. Dicho cálculo nos indicará el poder de corte que debe tener el interruptor automático que protege el circuito para que los conductores no alcancen temperaturas por encima de los valores indicados. El poder de corte es una característica que incorporan los interruptores magnetotérmicos y que va impresa en el propio aparato. Como generalmente se desconoce la impedancia del circuito de alimentación a la red (impedancia del transformador, red de distribución y acometida), se admite que, en caso de cortocircuito, la tensión en el inicio de las instalaciones de los usuarios se pueda considerar como 0,8 veces la tensión de suministro.

36 Por lo tanto, se puede emplear la siguiente formula simplificada:
Donde: Icc: intensidad de cortocircuito máxima en el punto considerado. U: tensión de alimentación fase-neutro (230V). R: resistencia del conductor de fase entre el punto considerado y la alimentación. Normalmente el valor de R deberá tener en cuenta la suma de las resistencias de los conductores entre la caja general de protección (CGP) y el punto considerado en el que se desea calcular el cortocircuito. Para el cálculo de R, se considerará que los conductores se encuentran a una temperatura de 20 ºC, para obtener así el valor máximo posible de Icc. 0,8 U Icc = R