Dimensionamiento y Componentes Clave de Instalaciones Eléctricas en Edificaciones

Previsión de Carga Eléctrica

1. Previsión Total

P_total = P_viviendas + P_locales + P_oficinas + P_{zonas comunes} + P_garaje

2. Previsión de Carga en Viviendas

La previsión de carga en viviendas se desglosa según el grado de electrificación:

• Electrificación básica (5 circuitos): 5750 W
• Electrificación elevada (+9 circuitos): 9900 W

Se aplica el coeficiente de simultaneidad según la Tabla BT 10.

Cálculo de Potencia sin Vehículo Eléctrico (P_{sin V.E})

P_{sin V.E} = (Número de Plantas * Número de Viviendas) * (Electrificación Básica o Elevada) / Número de Viviendas

La potencia resultante se multiplica por el coeficiente de simultaneidad.

Cálculo de Potencia con Vehículo Eléctrico (P_{viv con V.E})

Para viviendas con vehículo eléctrico, se consideran dos periodos (nocturno y diurno), tomando la previsión para el mayor de ellos:

P_viv = máximo (P_nocturno, P_diurno)

P_diurno

• P_{viv diurna sin V.E}: Según Tabla BT 10.
• P_{viv diurna con V.E} = P_{viv (sin V.E)} + 0.3 * 3680 W

Se aplica el coeficiente de simultaneidad de la Tabla BT 10: P_{viv (diurna)} * coeficiente.

P_nocturno

P_{viv (nocturno)} = P_{viv (nocturno sin V.E)} + N (número de puntos de recarga, 1 por vivienda) * 3680 W

P_{viv (nocturno sin V.E)} = 0.5 * C * P_{viv sin V.E}

3. Previsión de Carga para Servicios Generales y Zonas Comunes

P = P_{alumbrado zonas comunes} + P_ascensores + P_{grupos de presión}

• Alumbrado: Se suman los valores dados o se estima:
  • Escaleras = 4 W/m²
  • Portal = 10 W/m²
• Ascensor: Se utilizará el valor proporcionado (opcionalmente, aumentar un 30%).
• Grupos de presión: Se utilizará el valor proporcionado.

4. Previsión de Carga en Locales y Oficinas

Para locales (y oficinas, el cálculo es similar):

• 100 W/m²
• Mínimo 3450 W
• Coeficiente de simultaneidad: 1

El cálculo se realiza por m² y por planta.

5. Previsión de Carga en Garaje

• Ventilación natural: 10 W/m²
• Ventilación forzada: 20 W/m²

Se escoge la máxima entre la estimación y la real:

• P_estimada = superficie * ventilación
• P_real = ventilación de garaje (valor proporcionado) + (iluminación (valor proporcionado) * 1440)

6. Suma Total de Cargas

Se suman todas las previsiones de carga calculadas.

Componentes Clave de la Instalación Eléctrica

Grado de Electrificación de Vivienda y Puntos de Recarga

• Previsión por vehículo eléctrico: 3860 W * 10% del total de plazas * coeficiente de simultaneidad (BT 10).
• Puntos de recarga: 0.15 * número total de plazas.

Acometida

Es un elemento de la compañía suministradora. No se realiza cálculo, pero se prevé una acometida subterránea para el edificio.

Caja General de Protección (CGP)

Una vez calculada la previsión de carga, se consultará a la empresa suministradora sobre la necesidad de un centro de transformación. En caso de no ser necesario, se instalarán la caja o cajas requeridas, estableciendo su esquema y ubicación.

Pasos para la CGP

1. Calcular intensidad:

   Donde: P (Potencia en W), U (Tensión en V).

2. Seleccionar fusibles: Ejemplos: 201.11 A → fusible de 250 A; 61.66 A → fusible de 63 A.

   

Línea General de Alimentación (LGA)

Conducirá la potencia total demandada por el edificio. Datos a considerar:

• Previsión de carga (kW): P_total
• Máxima caída de tensión admisible (V):
  • 1% para contadores totalmente concentrados (4 en trifásica, 2 y 3 en monofásica).
  • 0.5% para centralizadores parciales de contadores (2 en trifásica, 1.15 en monofásica).
• Factor de potencia (cos φ): 1 en monofásica y 0.9 en trifásica.
• Distancia (L): Distancia de la CGP a la centralización de contadores (a medir en proyecto).

• Tipo de cable y conductividad:

Pasos para la LGA

1. Cálculo de la intensidad:

2. Determinación de la sección del conductor mediante tablas:

   • Instalación enterrada: Tabla 4 BT 07 (aluminio), Tabla 5 BT 07 (aluminio).
   • Instalación en superficie, empotrada, canal de obra o canalización prefabricada: Tabla 1 BT 19.
   • Sección mínima de cobre (S_{mín_Cu}) = 10 mm².
   • Sección mínima de aluminio (S_{mín_Al}) = 16 mm².

3. Comprobación de la caída de tensión:

   Donde: P (Potencia en W), L (Longitud en m), S (Sección en mm²), e (Caída de tensión en V), U (Tensión en V).

   Para la selección de la sección:

   • Trifásica: 3 * S + 1 * S (en la tabla, buscar la sección inmediatamente superior a la mitad de la primera sección calculada).
   • Monofásica: 2 * S.

Centralización de Contadores (CC)

Una vez definida la ubicación de los contadores, se estimará el número de huecos necesarios:

• Contador monofásico: 1 hueco.
• Contador trifásico: 3 huecos.
• Viviendas: 1 hueco; si la previsión de carga es superior a 15 kW, serán 3 huecos.
• Reloj de tarifa nocturna: 1 hueco adicional.
• Locales comerciales (uso y distribución no definidos): 3 huecos por cada 50 m². Si el uso está definido, 3 huecos.
• Garajes: 3 huecos.
• Servicios generales del edificio (ascensores, alumbrado de escalera, zonas comunes): 3 huecos.

Pasos para la CC

1. Separar por número de viviendas.
2. Considerar zonas comunes (3 huecos).
3. Considerar locales y oficinas.
4. Sumar todos los huecos.

Derivación Individual (DI)

Conducirá la potencia demandada por el abonado. Se tendrán en cuenta los siguientes parámetros:

• Potencia prevista (kW):
  • Electrificación básica: 5750 W.
  • Electrificación elevada: 9200 W.
  • Otras previsiones específicas.
• Factor de potencia (cos φ): 1.
• Caída de tensión admisible:
  • Usuario único: 1.5% (6 V en trifásica, 3.45 V en monofásica).
  • Contadores totalmente concentrados: 1% (4 V en trifásica, 2.3 V en monofásica).
  • Centralizaciones parciales: 0.5% (2 V en trifásica, 1.15 V en monofásica).
• Distancia (L): De la Centralización de Contadores (CC) al cuadro de la vivienda (a medir en proyecto).
• Tipo de cable y conductividad: Según tabla de LGA.

Pasos para la DI

1. Cálculo de la intensidad: I = P/U (A).

2. Determinación de la sección del conductor mediante tablas:

   • Instalación enterrada: Tabla 4 BT 07 (aluminio), Tabla 5 BT 07 (aluminio).
   • Instalación en superficie, empotrada, canal de obra o canalización prefabricada: Tabla 1 BT 19.
   • Sección mínima (S_mín) = 6 mm² para fase, neutro y protección.

3. Comprobación de la caída de tensión:

   Se utilizan tablas de referencia y tablas de secciones para derivaciones (DI-1, etc.), considerando: planta, vivienda (1, 2, 3, 4), longitud (m) y sección (mm²).

Interruptor de Control de Potencia (ICP)

Se utilizan tablas para determinar la intensidad nominal del ICP.

Dispositivos Generales de Mando y Protección (DGMP)

Serán, como mínimo, los siguientes:

• Interruptor General Automático (IGA) de corte omnipolar: Se debe calcular la intensidad (A) con la previsión de carga total asignada a dicho interruptor.

  

  

  El calibre del IGA en monofásica será:

• Interruptor Diferencial (ID): Proporciona protección contra contactos indirectos en todos los circuitos. En viviendas, todos los circuitos deben estar protegidos para una intensidad diferencial residual máxima de 30 mA. La intensidad nominal de estos interruptores puede ser de 25/32/40/50/63 A con 30 mA de sensibilidad. Se requiere un mínimo de 1 ID por cada 5 circuitos instalados.

  Ejemplos:

  • Vivienda con electrificación básica: 2 diferenciales de 25A/30mA por vivienda.
  • Vivienda con electrificación elevada: Dependiendo del número de circuitos, 2 o 3 diferenciales de 40A/30mA por vivienda.

• Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs): La intensidad nominal se calcula en función de la potencia máxima para la que se ha diseñado el circuito y, por tanto, de la sección del conductor.

  

Circuitos Interiores

Por estas líneas transcurre la potencia total demandada por el abonado. Se tendrán en cuenta los siguientes parámetros:

• Factor de potencia (cos φ): 1.
• Caída de tensión (e) admisible:
  • Circuitos interiores de viviendas: 3% (12 V en trifásica, 6.9 V en monofásica).
  • Circuitos de alumbrado (no viviendas): 3% (12 V en trifásica, 6.9 V en monofásica).
  • Circuitos de fuerza (no viviendas): 5% (20 V en trifásica, 11.5 V en monofásica).
• Distancia (L): De la Centralización de Contadores (CC) al cuadro de la vivienda (a medir en proyecto).
• Tipo de cable y conductividad: Según tabla de LGA.

En viviendas, los conductores serán de cobre. La sección del conductor de protección será igual a la sección del conductor de fase. Identificación de conductores:

• Neutro: Azul.
• Protección: Verde-amarillo.
• Fase: Marrón, negro, gris.

Pasos para los Circuitos Interiores

1. Cálculo de la intensidad: I = P / (U * √3) para trifásica; I = P / U para monofásica.

2. Determinación de la sección del conductor mediante Tabla 1 BT 19.

3. Comprobación de la caída de tensión:

   (trifásica)

   (monofásica)