aea seccion 710 hospitales

U.N.E.R. Facultad de Ingeniera / Bioingeniera

Ingeniera

Hospitalaria

Guas de Trabajos Prcticos 2012

Docentes: Prof. Titular: Ing. Jos Mara Flores JTP: Bioing. Mnica Baroli Auxiliar: Bioing. Diego Kadur

Revisin 2012

Facultad de Ingeniera Bioingeniera - U.N.E.R. Pgina 2 de 101

Gua N 1: Servicios Hospitalarios

1. Definir hospital

2. Definir servicio hospitalario

3. Definir servicio hospitalario crtico.

4. Qu es el PNGCAM?

5. Considerando las prestaciones definir los servicios de:

a. Unidad de terapia intensiva

b. Unidad de terapia intermedia

c. Pediatra

d. Neonatologa

e. Sector quirrgico

f. Internacin

g. Neumonologa

h. Cardiologa

i. Hemodinamia

j. Guardia

k. Shock Room

l. Maternidad

m. Esterilizacin

n. Diagnstico por imgenes

6. Clasifique los servicios mencionados en servicios hospitalarios crticos y no crticos

7. Cmo definira el servicio de ingeniera de un hospital?

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Gua N 2: Diseo y clculo de lneas de baja tensin

Introduccin terica

Instalaciones elctricas de baja tensin (BT)

Las instalaciones de baja tensin son las alimentadas con tensiones no superiores a 1100 [V] en CA o

1500 [V] en CC.

Los componentes de una instalacin son:

- Lneas o circuitos (conductores elctricos)

- Equipamientos * (ej. Transformadores, fusibles, motores, lmparas, etc.)

- Elementos de maniobra y proteccin * (fallas, corrientes de fuga, etc.)

* no son tratados en este tema.

Lneas o circuitos elctricos

Estn destinadas a transmitir energa o seales, y estn constituidas por:

- Los conductores elctricos

- Sus elementos de fijacin (abrazaderas, bandejas, etc.)

- Su proteccin mecnica (tableros, cajas, etc.)

Se clasifican en:

Para usos generales:

Son circuitos monofsicos que alimentan bocas de salida para alumbrado y bocas de salida

para tomacorrientes. Debern tener una proteccin para una intensidad no menor a 10 [A] y

el nmero mximo de bocas por circuito es de 15.

La AEA en su reglamentacin para locales de uso mdico establece que:

En las salas para pacientes crticos (ciruga, terapia y neonatologa), y en cada cama se

dividirn los tomacorrientes por lo menos en dos circuitos. En cada panel, un circuito no debe

tener ms de seis (6) tomacorrientes.

Se recomienda no usar menos de 6 tomacorrientes en los paneles de cabecera de UTI, y no

menos de 9 por puesto de neonatologa.

En caso de ser el paciente tratado con aparatos electromdicos dependientes de la red, que

sirven para intervenciones quirrgicas o medidas de vital importancia (quirfano, UTI, etc.) y

de ser necesario ms de dos circuitos por puesto, se recomienda instalar el suministro en

forma alternada (cruzada) desde dos redes.

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Para usos especiales:

Son circuitos de tomacorrientes monofsicos o trifsicos que alimentan consumos unitarios

superiores a 10 [A] o para alimentar circuitos a la intemperie (parques, jardines, etc.).

Debern tener una proteccin para una corriente no mayor a 25 [A].

De conexin fija:

Son circuitos que alimentan directamente a los consumos sin la utilizacin de tomacorrientes.

No deben tener derivacin alguna.

Tipos de Redes de distribucin:

Existen tres sistemas de puesta del centro estrella del transformador de la compaa distribuidora

de energa elctrica en baja tensin.

Sistema IT

El esquema de distribucin consta de las tres fases activas (RST). En ellas el neutro no est

rgidamente conectado a tierra (est aislado o conectado a tierra por medio de impedancias de

elevado valor).

Sistema TN

Por motivos tcnicos y econmicos este sistema es poco utilizado y no se darn muchos detalles del

mismo.

Sistema TT

Consiste de una puesta a tierra de servicio conectada rgidamente a tierra de la cual se toma el

conductor neutro, es decir que la distribucin emplea 4 conductores, tres para las fases y uno para

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el neutro, mientras que el conductor de proteccin es provisto por el usuario, derivndolo de su

puesta a tierra de seguridad. Este sistema es de gran importancia dado que es el actualmente

empleado en nuestro pas para la distribucin elctrica en baja tensin, constituyendo el denominado

sistema trifsico de tensiones de 3 x 380 / 220 [V].

En los sistemas TT, el centro de estrella de los transformadores de alimentacin est conectado al

neutro y a la vez puesto rgidamente a tierra en ese punto. En las condiciones reales de una red se

producen desequilibrios en los consumos y circulacin de corrientes por terceras armnicas que

ocasionan que este conductor suela tener potenciales respecto de tierra superiores a la mxima

tensin de contacto admitida (24 [V]). Por esta razn nunca se debe emplear el neutro de la

compaa distribuidora de electricidad como conductor de proteccin, es decir que no se deben

conectar al mismo las puestas a tierra de nuestra instalacin.

Transformadores de aislacin de uso mdico

Los transformadores de aislacin de uso mdico para redes IT, son mquinas estticas destinadas a

proveer alimentacin de energa en instalaciones elctricas de red aislada para salas del grupo 2 en

locales de uso mdico, cumpliendo normas tcnicas internacionales aplicables, como la IEC61558-2-

15 y reglamentaciones vigentes en la Repblica Argentina, como AEA90364 - Seccin 710.

Los requisitos de la Seccin 710 tienen en cuenta las probabilidades de riesgos para las personas y

en especial para los pacientes, que puedan ocasionar las corrientes elctricas de fuga al pasar por el

organismo. Define tres tipos de salas de medicina humana y dental de acuerdo a su utilizacin y las

clasifica en: salas del grupo 0, 1, 2a y 2b.

Los transformadores de aislacin deben estar diseados para satisfacer los requisitos relacionados

a las salas del grupo 2 (a y b), ya que en stas es condicin indispensable la instalacin de una red

aislada IT, a fin de lograr un suministro elctrico seguro a los equipos electromdicos soportes de

vida y utilizados en intervenciones quirrgicas.

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Una red aislada previene la ocurrencia del macroshock al personal mdico y asegura la continuidad

del servicio elctrico frente a la denominada primera falla. Adems permite prevenir junto a otras

medidas complementarias; como la supervisin permanente por medio de un monitor de aislacin y la

instalacin de una estructura equipotencial, la ocurrencia del microshock en los pacientes.

La reglamentacin 710 de la AEA, determina el uso de transformadores monofsicos y de aislacin

seca debido a su menor riesgo de incendio, contaminacin y mayor confiabilidad para la prestacin

del servicio y define un rango de potencias entre 3.15kVA y 8kVA, siendo 5kVA la potencia

preferida para las Unidades de Terapia Intensiva y Quirfanos. Los transformadores de aislacin

para uso mdico deben cumplir con las especificaciones tcnicas definidas en la reglamentacin 710.

Las principales caractersticas tcnicas que deben cumplir estos transformadores son:

1. Tipo: monofsicos de aislacin seca.

2. Rango de potencias: de 3.15kVA a 8kVA.

3. Relacin: 1:1 con tensin nominal mxima de 230Vca.

4. Corriente de vaco: menor al 3% de la corriente nominal (Inom).

5. Corriente de conexin: menor a 12 veces la corriente nominal.

6. Tensin de cortocircuito: menor al 3% de la tensin nominal.

7. Clase trmica: aislacin clase H.

8. Nivel de aislacin: 3kVca.

9. Rigidez dielctrica, mayor a 500 MOhms.

10. Corriente de fuga a tierra: menor a 0.1mA.

11. Nivel de ruido: menor a 40dB a 30cm de distancia y a potencia nominal.

12. Pantalla electrosttica entre primario y secundario.

13. Conexin para monitoreo de fuga, a mitad del bobinado secundario y a borne aislado.

14. Sensor de temperatura: de tipo PTC PT100.

15. Elevada capacidad de sobrecarga.

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Asignacin de distintos tipos de sala segn la reglamentacin AEA 710.

GRUPO DE APLICACIN

TIPO DE SALA DE ACUERDO A LA UTILIZACIN

TIPO DE UTILIZACIN MDICA

0 Salas de internacin

Salas de esterilizacin para cirugas Salas de lavado para cirugas Consultorios de medicina humana y dental

Ninguna utilizacin de equipos electromdicos

1 Salas para ecografa Salas de internacin Salas para terapia fsica Salas de masajes Consultorios de medicina humana y dental Salas para diagnstico radiolgico y tratamiento Salas de parto

Utilizacin de equipos electromdicos a travs de aberturas naturales en el cuerpo, con intervenciones quirrgicas menores (ciruga menor)

2 a Salas de preparacin para cirugas Salas para hidroterapia Salas para endoscopas Salas para dilisis Salas para yesos quirrgicos Salas de endoscopa

Operaciones de ciruga menor, sin introduccin de catteres en el corazn (sin riesgo de microchoque)

2 b Salas para ambulatorios quirrgicos Salas de examen intensivo con mediciones invasivas Salas de recuperacin post-quirrgica Salas de cirugas Salas de guardia para tratamiento de emergencia: Shock Room Salas de examen intensivo Salas de cuidados intensivos (UTI) Salas para diagnstico y tratamientos invasivos, guiados por imgenes (hemodinamia) Salas para cateterismo cardaco para diagnstico y tratamiento Quirfanos de obstetricia Salas para dilisis de emergencia aguda Salas de neonatologa

Operaciones de rganos de todo tipo (ciruga mayor). Introduccin de catteres en el corazn (catetersmo cardaco), introduccin quirrgica de partes de aparatos, operaciones de todo tipo, mantenimiento de las funciones vitales con equipos electromdicos, intervenciones a corazn abierto (riesgo de microchoque)

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Esquema general de las instalaciones elctricas El reglamento de la AEA (Asociacin Electrotcnica Argentina) dispone el siguiente esquema general

al que deben ajustarse las instalaciones elctricas en inmuebles

Donde:

Tablero principal

Es el centro de distribucin de toda la instalacin elctrica, ya que:

- Recibe los cables que vienen del medidor.

- Aloja los dispositivos de proteccin.

- De l parten los circuitos terminales que alimentan directamente las lmparas, tomas y

aparatos elctricos.

Tablero seccional

Es aquel al que acomete la lnea seccional y del cual se derivan otras lneas seccionales o de circuito.

Criterios de dimensionamiento de conductores

Dimensionar un circuito, es determinar la seccin de los conductores y, a corriente nominal, el

dispositivo de proteccin contra sobrecorrientes.

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Clculo por cada de tensin:

La mxima cada de tensin admisible segn la AEA es, para el caso de los motores, del 5% durante

la operacin y del 15 % para el arranque.

Mtodo de clculo por cada de tensin

Lneas abiertas de seccin uniforme: aquella lnea alimentada por uno de sus extremos.

En todo conductor, bajo la influencia de una corriente elctrica se produce una cada de tensin que

segn la ley de Ohm ser:

u = i r =

/2

Gen carga

>

Fig. 1

Siendo:

A-a y b-B: conductores de alimentacin Ui: tensin en bornes del generador

Uii: tensin en bornes del receptor

: cada de tensin absoluta en la lnea considerada

Si desplegamos la figura 1 podremos apreciar ms claramente la cada absoluta de tensin:

UI

cargaaA b B

Ull

/2

/2

Fig. 2

Surge as que tenindose una tensin de origen Ui se producen las cadas: /2; Uii; /2.

Por lo tanto:

UI = + UII + 2 = UII +

2

Si expresamos la resistencia R del conductor considerado entre los bornes A-a en funcin de

la resistividad, se tiene que:

R ls

=

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Reemplazando en la ley de Ohm se puede escribir: 2

= I ls

Si consideramos el conductor completo A-a y B-b, la cada de tensin absoluta total ser:

= 2 I ls

.

Vemos claramente que, para un circuito en el cual , l y s son constantes, la cada absoluta

de tensin , variar en forma proporcional a la corriente i.

Si reordenamos la expresin Uii = Ui - , deducimos que si se mantiene constante Ui, al

producirse una variacin de la corriente i, tendremos una variacin de la cada absoluta de tensin ,

y en consecuencia tambin variar la tensin del receptor uii.

Por lo tanto si aumentamos la corriente I, la tensin del receptor Uii disminuye.

La cada de tensin porcentual por definicin est referida a la tensin del receptor Uii y su

expresin es:

Pu U UU

I RU

i ii

ii ii =

100U

= (

=

ii

) 100 2 100

De esta manera se puede concluir:

100U

=

ii

2 100I RU ii

s

I 2 = R I 2= l

Habitualmente, los datos disponibles son la cada porcentual de tensin Pu o la prdida

porcentual de potencia Pp.

Pu = 2 I R 100 IU I

= 2 R I 100

P =

I 100P

= 100P

= Ppii

2

ii ii ii

Reemplazando se obtiene:

UPu iil 100 I 2

= s

UPl

iiii

100 I 2 = s

2

Donde: Pii = potencia en los bornes de la carga en [W].

Ui: tensin en bornes del generador [V]

I 2=s l

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Uii: tensin en bornes del receptor [V]

S= seccin del conductor en mm2

Clculo de la capacidad de conduccin de corriente o clculo trmico

La corriente transportada por un conductor produce, por el llamado efecto joule, energa trmica.

Esa energa se gasta, en parte, para elevar la temperatura del conductor, y el resto se disipa como

calor. Luego de cierto tiempo de circular corriente la temperatura del conductor se estabiliza,

producindose el equilibrio trmico.

La corriente que, circulando continuamente por el conductor produce el equilibrio trmico a la

temperatura mxima de servicio continuo es denominada capacidad de conduccin de corriente.

Una vez conocida sta, se determina la seccin por el criterio de intensidad mxima admisible por

calentamiento o bien, dada la complejidad de estos clculos, se recurre a las tablas incluidas en las

hojas tcnicas de los fabricantes de cables.

Las mismas estn referidas a la tensin nominal y a los casos de instalacin ms corrientes: la

instalacin en caeras embutidas para los cables unipolares y al aire o en instalacin enterrada para

los subterrneos.

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Para cables unipolares aislados en PVC segn norma IRAM 2183, en caeras embutidas o a la vista, se tiene:

Seccin nominal

Dimetro mximo de alambres

del conductor

Espesor de

aislacin nominal

Dimetro exterior aprox.

Peso aprox.

Intensidad de

corriente admisible en caeras (2)

Intensidad de

corriente admisible al aire libre

(2)

Cada de tensin

(3)

Resist. Elctrica mxima a 20C y

CC

mm mm mm mm Kg/Km. A A V/a Km. Ohm/Km.

0,75 0,21 0,6 2,4 12 8 10 50 26

1,0 0,21 0,7 2,8 16 10,5 12 37 19,5

1,5 0,26 0,7 3,0 21 13 15,5 26 13,3

2 (1) 0,26 0,7 3,3 25 15,5 18 18 9,51

2,5 0,26 0,8 3,7 32 18 21 15 7,98

3 (1) 0,26 0,8 3,9 37 20 24 12 6,07

4 0,31 0,8 4,2 46 24 28 10 4,95

6 0,31 0,8 4,8 65 31 36 6,5 3,3

10 0,41 1,0 6,1 110 42 50 3,8 1,91

16 0,41 1,0 7,9 185 56 68 2,4 1,21

25 0,41 1,2 9,8 290 73 89 1,54 0,78

35 0,41 1,2 11,1 390 89 111 1,2 0,554

50 0,41 1,4 13,6 550 108 134 0,83 0,386

70 0,51 1,4 16,1 785 136 171 0,61 0,272

95 0,51 1,6 18,3 1000 164 207 0,48 0,206

120 0,51 1,6 19,7 1250 188 239 0,39 0,161

1) secciones no contempladas por la norma IRAM 2183. 2) 3 cables en caeras embutidas en mampostera o en aire libre dispuestos en plano, temperatura ambiente 30C (no se considera el de proteccin). 3) cables en contacto en corriente alterna monofsica 50 Hz., cos fi=0,8 (no se considera el de proteccin) Coeficientes de correccin de la corriente admisible:- para dos cables en caera los valores de intensidad admisible se debern multiplicar por 1,10; si los cables instalados son de 4 a 6 multiplicar por 0,8 y si son de 7 a 9 cables el coeficiente de multiplicacin ser 0,7. En aire libre multiplicar por 1,12

Para temperatura ambiente de 40C multiplicar por 0,89

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Verificacin de las secciones mnimas exigidas

De acuerdo a la ubicacin de los circuitos, el reglamento de la AEA (Asociacin Electrotcnica

Argentina) prev las siguientes secciones mnimas (para conductores de cobre):

Tipo de lnea Tramo Seccin mnima (mm2) Lneas principales Medidor - tablero principal. 4

Lneas seccionales Tablero principal - tablero seccional -

otros tableros seccionales. 2,5

Lneas de circuito Tableros seccionales - tomas corrientes 2,5 Lneas de circuito Bocas de luz 1,5

Derivaciones y retornos a los interruptores de efecto

Bocas de luz - llave interruptora. 1

Conductor de proteccin Todos los circuitos. 2,5

Instalaciones de fuerza motriz

Son los que realizan la transmisin de energa para el accionamiento de motores de capacidades

relativamente altas, generalmente trifsicos. En hospitales es el caso de los de ascensores, bombas

de agua, aire acondicionado, bombas de vaco, compresores de aire, etc.

El reglamento exige que los conductores de fuerza motriz sean independientes de los de alumbrado,

separando cajas de paso y de distribucin. Cada uno de los circuitos que la componen debe tener su

sistema de proteccin.

Distribucin

La distribucin de fuerza motriz se efecta mediante redes trifsicas, generalmente de corriente

alterna 3x380 [V]. La distribucin monofsica en potencias elevadas no es aconsejable porque

requiere conductores de seccin ms elevada.

El clculo del ramal alimentador de fuerza motriz es similar al correspondiente a cualquier lnea

seccional, por lo tanto ser necesario conocer la corriente nominal (que se obtiene de la potencia y

de la tensin de servicio) y la longitud del recorrido de los conductores. Se calcula la seccin de los

conductores a corriente nominal y se verifica a la cada de tensin.

Factor de potencia

Se define como factor de potencia cos al cociente entre la potencia activa y la potencia

aparente, o sea:

Cos = potencia activa / potencia aparente

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- Potencia activa (P) es la real que toman los motores (en [W]).

- Potencia aparente (S) es la mxima para la que estn diseados los motores (en [VA]).

Potencia en circuitos trifsicos:

La potencia en un circuito trifsico se define como:

St= 3 VL IL [VA] Pt= 3 VL IL cos [W]

Esta expresin es vlida, independiente de la configuracin del sistema (tringulo o estrella).

Algunos smbolos elctricos:

Smbolo

Significado

Circuito con tres

conductores

(esquema unifilar)

Circuito con cuatro

conductores (esquema

unifilar)

Circuito con tres


multifilar)

Circuito con cuatro


multifilar)

Smbolo

Significado Llave interruptora

unipolar

Boca de techo para un

efecto

Boca de pared para un

efecto Tomacorriente

Smbolo

Significado

Tablero de

distribucin,

principal

Tablero de

distribucin,

secundario

Transformador Caja de medidor

Smbolo

Significado Masa puesta a tierra Tierra Interruptor

diferencial

Tomacorriente con

contacto a tierra

Smbolo

Significado Rel magnetotrmico Rel magntico Rel trmico Fusible

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Problemas

1) Considerar un consultorio de guardia tipo. Disear los circuitos elctricos. Considerar que hay

una camilla, una lmpara de pie, un cardiodesfibrilador, un nebulizador ultrasnico, un aspirador,

un equipo electrocardigrafo, un oxmetro, un negatoscopio de dos cuerpos, un aire

acondicionado fro-calor y luminarias para iluminacin general.

2) Un consultorio odontolgico se compone de los siguientes equipos:

a) Silln odontolgico (500 W)

b) Equipo de RX (220V, 70 KV, 8 mA)

c) Negatoscopio (100 W)

d) Compresor (1 HP)

e) Esterilizadora por calor seco (350 W)

f) Lmpara de fotocurado (10 W)

g) Micromotor (10 W)

Realice el diseo y clculo de la instalacin elctrica considerando, adems, los equipos de

iluminacin y climatizacin.

3) Calcular la lnea necesaria para realizar el alumbrado y la provisin de potencia de un pasillo de

un hospital de 50 mts. Cada 4 mts se debe colocar una luminaria de 40 W (en el techo) y sobre

las paredes se colocar, a cada lado y cada 5 mts, una caja conteniendo dos tomacorrientes de

10 [A] c/u.

4) Un servicio de radiologa que se encuentra a 180 mts. lineales del tablero de entrada del

hospital.

a) Calcular la acometida del servicio considerando que la empresa que instalar el equipo de RX,

(fijo de 2 puestos, de 30 KW), solicita que la R entre los 2 puntos (Tablero principal-tablero

seccional) no supere los 0.4.

b) Calcular los circuitos del servicio completo (equipo de RX, procesadora (4 [A]), iluminacin

general y secretara).

5) En una habitacin se encuentra un equipo de esterilizacin por xido etileno ( ETO):

Calcular la seccin de la/s lnea/s elctricas teniendo en cuenta los siguientes consumos

esterilizadora: 4 [A] extractor de aire: 1 [A], lmpara: 40 [W], tomacorriente: 2 [A].

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6) Un servicio de RX se divide en sala de revelado y sala de estudios. La sala de revelado posee: dos

luces rojas (60 [W] de c/u), un extractor de aire con trampa de luz (100 [W]), 1 calentador de

inmersin (2 [A]), una secadora de placas (600 [W]), una lmpara (100 [W]). En la sala del equipo

hay una lmpara (100 [W]) para iluminacin general, un equipo de aire acondicionado de 3000

Frigoras (5.3 [A]), y el equipo de RX trifsico de 500 mA. El tendido de lnea en la sala de

revelado se ha realizado con conductores de 2 mm2. Es correcto el diseo? Justificar.

7) El servicio de lavadero de un hospital cuenta con 2 mquinas lavadoras idnticas de 90 Kg. De

capacidad de ropa seca, y un consumo de 2 HP c/u; 4 centrfugas de 30 Kg. y 2 HP c/u; 2

secadoras de 60 Kg. Y 2 HP c/u y 1 planchadora de 80 Kg. Con un motor de HP. Todas las

mquinas tienen alimentacin trifsica (3 x 380 V). El sistema de iluminacin consta de 12 tubos

fluorescentes de 40 W c/u.

a) Disear la instalacin elctrica.

b) Realizar el clculo de lnea.

8) Se tiene una sala de neumonologa de 6 camas, cada una de ellas tiene 3 tomacorrientes, 1 luz de

examen y 1 luz de lectura. El servicio cuenta con 2 aires acondicionados, uno en cada lateral, 12

luminarias suspendidas del techo, y 1 toma especial para un equipo de RX. Las dimensiones de la

sala son 10 * 6 mts.

a) Realizar el diseo del tendido de lneas para un servicio de neumonologa.

b) Realizar el clculo de lnea usando el mtodo de cada de tensin

c) Repetir el clculo utilizando el mtodo de calentamiento

9) Dimensionar las lneas necesarias para abastecer un servicio de terapia intensiva de 10 camas.

Cada cabecera tiene un panel que posee 6 tomacorrientes. El servicio cuenta con dos tomas para

conectar un equipo de RX rodante que tiene un consumo aproximado de 15 [A]. La iluminacin

general est constituida por 3 hileras de 5 tubos fluorescentes de 22 [W] c/u, ubicados de

manera tal que queda un tubo encima de cada cama y una hilera sobre el pasillo.

Realizar el croquis de la instalacin

10) Consultar el costo en el mercado local de los conductores de:

a) 1.5 mm2 , 2.5 mm2, 4 mm2, 6 mm2, 10 mm2

b) Aproximadamente el costo de mano de obra por la instalacin de 1 boca es de $70

c) Calcular el costo de la instalacin del ejercicio 9

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Trabajo de campo:

En una Institucin de Salud de la zona, en grupos de no ms de 5 alumnos, se deber:

1. Realizar el relevamiento del consumo elctrico de:

a) Un panel de cabecera de UTI

b) Un puesto de quirfano

c) Una cama de internacin.

El resultado deber expresarse en [A] por cama. (Sugerencia: relevar la chapa identificatoria de

cada equipo, est o no conectado en ese momento. En internacin verificar el consumo de cualquier

artefacto que se encuentre en la habitacin conectado a la red elctrica.)

2. Grupo electrgeno.

a. Relevar el modelo de grupo (monofsico o trifsico)

b. Potencia que entrega

c. Sectores que abastece

d. Tipo de arranque (manual o automtico)

e. Combustible empleado

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Gua N 3: Elementos de proteccin

Introduccin terica

Fusibles

Los fusibles son elementos de proteccin constituidos por un alambre o una lmina metlica

dimensionados para fundirse a partir de una determinada intensidad de corriente.

Su capacidad de ruptura debe ser igual o mayor a la calculada para su punto de utilizacin, a la

tensin de servicio.

Existen fusibles rpidos, para que la fusin ocurra en forma instantnea cuando se llega a una

determinada intensidad y fusibles retardados para que la fusin ocurra en un plazo ms prolongado;

stos se emplean generalmente para proteccin de motores con corrientes de arranque muy

superiores a la nominal.

Elementos de proteccin y maniobra

Los elementos que combinan las caractersticas de proteccin y maniobra pueden ser de tipo

trmico, magntico o termomagntico.

Los protectores magnticos se utilizan para cortes rpidos y estn constituidos por una bobina con

un ncleo de hierro que acciona un interruptor de la instalacin cuando recibe la sobreintensidad.

Los protectores trmicos se emplean para cortes lentos y estn constituidos por dos metales con

distinto coeficiente de dilatacin (par bimetlico), soldados entre ellos en toda su superficie, que

por efecto joule sufren una curvatura que produce la desconexin de la instalacin.

Interruptores automticos termomagnticos

Combinan caractersticas de maniobra y proteccin en un solo aparato, brindando proteccin tanto

contra cortocircuitos como contra sobrecargas.

En los mismos, la desconexin por corrientes de cortocircuito se realiza a travs de un disparador

electromagntico prcticamente instantneo cuando las corrientes son de muy elevada intensidad

frente a los valores nominales. Tales corrientes se presentan al aparecer una impedancia muy

reducida entre puntos destinados a estar a potenciales diferentes durante el servicio normal.

Para esta accin se utiliza un electroimn que libera el mecanismo de desconexin ante la circulacin

de la corriente de falla, debindose disponer cmaras de extincin de arco de diseo muy estudiado

para el manejo y control del arco derivado de tales intensidades.

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La desconexin por corrientes de sobrecarga se efecta mediante un rel trmico formado por un

bimetal, que se deforma al calentarse durante cierto lapso por la circulacin de una corriente

superior a la nominal y hace accionar el mecanismo de desconexin.

Por lo tanto su operacin depende a la generacin de calor por efecto Joule, respondiendo a la

integral en el tiempo de la intensidad elevada al cuadrado. As se obtiene una respuesta intensidad -

tiempo del tipo inversamente proporcional, de manera que ante una elevada corriente opera en un

tiempo muy reducido, y ante una corriente ligeramente superior a la nominal opera en un tiempo mas

prolongado.

Como consecuencia de la influencia de la temperatura ambiente y las operaciones previas, la

actuacin de la proteccin trmica presenta una banda de dispersin de funcionamiento, limitada por

una curva de trabajo "en fro" y otra de trabajo "en caliente".

La ventaja que presenta frente a la proteccin basada en fusibles, es la facilidad de reposicin del

servicio y la eliminacin del riesgo de utilizacin de elementos fusibles improvisados no calibrados.

La norma IRAM 2169, basada en la IEC 898, determina las caractersticas que deben tener los

interruptores automticos de sobreintensidad para usos domsticos y aplicaciones similares, que son

operados por personas no instruidas para tal fin y sin requisitos de mantenimiento.

La misma se aplica a interruptores de ruptura en aire para CA de 50 60 Hz, tensiones nominales

menores a 440 V entre fases, corrientes nominales menores a 125 A y capacidad de cortocircuito

nominal menor a 25 kA. Normalizan los tipo B (magntico no regulables entre 3 y 5 veces la

corriente nominal), los tipo C (magnticos no regulables entre 5 y 10 veces la corriente nominal) y

los tipo D (magnticos no regulables entre 10 y 20 veces la corriente nominal).

La corriente nominal de un interruptor termomagntico es aquella que puede conducir durante el

servicio continuo a la temperatura de referencia. Este valor no deber exceder en ms de un 25% a

la corriente de carga nominal del circuito a proteger. Su valor est especificado por el fabricante, y

una serie de valores preferenciales puede ser 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 32 - 40 - 50 - 63 - 80 y 100 A.

La capacidad de cortocircuito nominal de un interruptor termomagntico es la capacidad de ruptura

lmite de cortocircuito asignada por el fabricante del mismo, y sus valores normales son 1,5- 3- 4,5-

6 - 10 y 20 kA.

Marcacin de los valores caractersticos

En el frente de los interruptores automticos, como mnimo, debern figurar los siguientes datos:

- Marca y tipo

- Tensin de servicio

Revisin 2012


- Capacidad de ruptura, expresada en ampere dentro de un rectngulo.

- Tipo de curva y corriente nominal, por ej. B10 significa curva B y 10 A de corriente nominal.

Clculos

Los circuitos de la instalacin deben estar adecuadamente protegidos contra sobrecargas por

interruptores con proteccin trmica, donde el criterio de seleccin es:

Una vez elegida la seccin del conductor que conforma el circuito, en base a la corriente a plena

carga, la seleccin de la corriente nominal del interruptor con proteccin trmica debe ser tal que

cumpla las siguientes dos condiciones:

1) Ic InI Iadc

2) Ift 1,45 Iadc

Donde:

Ic: corriente de carga del circuito

InI: corriente nominal del interruptor de proteccin

Iadc: corriente admisible en el conductor del circuito

Ift: corriente de funcionamiento de la proteccin trmica (en un tiempo menor a una hora)

La corriente de funcionamiento del protector trmico en un tiempo menor a una hora debe ser como

mximo Ift =1,45 InI; por lo que al cumplirse la condicin 1 se cumple la condicin 2.

La proteccin trmica obedece a una banda que est acotada por una curva de funcionamiento

mnimo y una de mxima; que depende de la temperatura ambiente y del estado previo de carga.

Interruptores diferenciales por corriente de fuga

El interruptor diferencial es un aparato destinado a producir el corte de la corriente elctrica

cuando por causas accidentales, desperfectos o maniobras defectuosas una persona queda bajo los

efectos de aqulla; se emplea para complementar las medidas clsicas de proteccin contra

contactos directos.

Los interruptores diferenciales estn diseados para funcionar automticamente cuando la

corriente de fuga exceda un valor de 30 mA y en 0,03 segundos. Deben cumplir con las normas

IRAM 2301 e IEC 1008.

La corriente diferencial de defecto a tierra se presenta al aparecer una impedancia reducida entre

la tierra y un punto destinado a estar a un potencial diferente durante el servicio normal. sto

puede suceder por el contacto accidental de un elemento bajo tensin por parte de una persona en

Revisin 2012


contacto con la tierra, que puede originar su muerte; o bien por una falla en la aislacin a tierra de

un conductor de la carga, que genera una prdida de energa y en los casos ms graves puede dar

lugar a un incendio.

Resulta conveniente recalcar que el interruptor diferencial no provee proteccin al aparecer una

impedancia reducida slo entre puntos de la instalacin destinados a estar a potenciales diferentes

durante el servicio normal. sto puede ocurrir por el contacto accidental de dos o ms conductores

energizados por parte de una persona, o bien por una falla en la aislacin entre los conductores de la

instalacin.

Por lo tanto, el interruptor diferencial debe estar acompaado por otros elementos que provean

proteccin ante sobrecargas y cortocircuitos (como fusibles interruptores termomagnticos).

Estos pueden hallarse antes o despus de los diferenciales, de acuerdo con la conveniencia o las

reglamentaciones locales vigentes, y asimismo deben estar adecuadamente coordinados.

Los interruptores diferenciales generalmente se fabrican con una intensidad residual de operacin

nominal de 300 mA 30 mA. La proteccin de la vida humana se consigue con la utilizacin de

interruptores diferenciales con una sensibilidad igual o menor a 30 mA. Los interruptores de 300

mA slo se emplean para la proteccin contra incendios y en industrias.

Funcionamiento del interruptor diferencial

Los interruptores diferenciales del tipo de desenganche directo, esto quiere decir que la apertura

del interruptor est comandada directamente por la corriente de fuga.

Este principio de funcionamiento est basado en la suma vectorial de las intensidades de corriente

de lnea de un circuito elctrico.

Para el caso de interruptores diferenciales monofsicos y en condiciones normales (aislacin

perfecta) esta suma es igual a cero (Fig. 1).

Cuando se presenta un fallo, (aislacin defectuosa de las instalaciones o aparatos) se establece una

corriente de fuga a tierra que hace que sa suma vectorial sea distinta de cero (Fig. 2). En este caso

la intensidad de corriente "entrante" I1, en un aparato o instalacin, es distinta de la saliente l2.

Porque sta se divide en dos partes, una que retorna como I2 y la otra If, que se deriva a tierra.

Revisin 2012


Fig. 1 Fig. 2

Si el mdulo de la corriente lf entra en la zona de operacin diferencial, generar en el

transformador diferencial toroidal td un flujo magntico que inducir una F.E.M. En el secundaria

s. Esta ltima es la que provoca el desenganche del rel sensible "RP, polarizado en forma

permanente, el que determina la apertura instantnea del interruptor (tiempo mximo de apertura =

0.03 seg.).

En el caso de interruptores diferenciales tetrapolares, el funcionamiento es anlogo. Conectado en

el circuito trifsico, el interruptor diferencial interviene en caso de fuga a tierra.

Independientemente de la distribucin de cargas en cada uno de las fases.

Esto es as, porque en los sistemas trifsicos sin neutro. La suma vectorial de las tres corrientes de

las tres fases es siempre igual a cero, incluso en el caso en que las tres fases estn desequilibradas

El interruptor diferencial analiza la suma vectorial de las tres corrientes, e interviene cuando por

una fuga esta suma es distinta de cero, y su valor entra en la zona de operacin diferencial.

Si el sistema es trifsico con neutro, la suma vectorial de las intensidades de corriente de las tres

fases, es igual y opuesta a la intensidad de corriente que circula por el neutro, por lo que la suma

vectorial total, es igual a cero.

Tambin en este caso, el interruptor diferencial analiza la suma vectorial de las cuatro corrientes, e

interviene cuando por una fuga esta suma difiere de cero y su valor entra dentro de la zona de

operacin del interruptor diferencial.

Los interruptores diferenciales puros "sin proteccin adicional incorporada" deben estar

acompaados de la proteccin contra sobre cargas y cortocircuito.

Los interruptores diferenciales "con proteccin contra sobrecargas y cortocircuito" constituyen una

unidad completa para la proteccin de las instalaciones contra sobrecargos, cortocircuitos y

tensiones de contacto.

Revisin 2012


Los interruptores diferenciales cuentan con un dispositivo o botn de prueba (T en los diagramas)

mediante el cual es posible verificar el correcto funcionamiento de la proteccin diferencial.

Coordinacin de las protecciones

La continuidad del servicio es una exigencia de una instalacin moderna. La falta de una adecuada

selectividad puede provocar la apertura simultnea de ms de un elemento de proteccin situado

aguas arriba de la falla.

Las protecciones de sobrecarga y cortocircuito instaladas en las cajas de acometida, tableros

principales y seccionales deben tener una actuacin selectiva frente a los ocasionales cortocircuitos

o sobrecargas, es decir que debe accionarse la proteccin correspondiente al circuito o la ms

prxima ubicada aguas arriba del lugar donde se localiza la falla, y slo por ella.

En la figura podemos observar un ejemplo:

Se produce un cortocircuito en el interruptor E. El interruptor A permanece cerrado. Desconecta exclusivamente el interruptor E,

asegurndose la alimentacin de B, C y D.

Las tcnicas de selectividad empleadas se basan en la utilizacin de los parmetros de disparo,

siendo las ms comunes las siguientes:

Selectividad amperomtrica

Se obtiene separando los umbrales de los rels instantneos (o de corto retardo) de los

interruptores automticos sucesivos. Es decir que se acta sobre el valor de las corrientes de

disparo im. Se puede obtener una selectividad total mediante la utilizacin de interruptores

limitadores.

Se usa, sobre todo, en distribucin terminal.

Selectividad cronomtrica

Se obtiene por el escalonamiento de los tiempos de disparo (td) de los interruptores; por lo que

stos deben estar equipados con rel de disparo de corto retardo.

Las temporizaciones pueden ser de varios tipos, por ejemplo:

Revisin 2012


- A tiempo inverso

- A tiempo constante

- A una o varias etapas selectivas entre ellas, etc.

Las reglas prcticas para la coordinacin de protecciones son:

1. Para la coordinacin de fusible con fusible se debe cumplir con:

Infa > 1,6 Infp

Aunque se recomienda: Infa > 2 Infp

Siendo:

Infa la corriente nominal del fusible ms alejado a la carga

Infp la corriente nominal del fusible ms cercano a la carga

Por ejemplo sera fusible cercano 16 A. Y alejado 25 A.

2. Para la coordinacin de fusible con interruptor termomagntico se debe cumplir con:

Inf > 1,2 I nfI

Siendo:

Inf la corriente nominal del fusible.

InfI la corriente nominal del interruptor termo-magntico.

3.- Para la coordinacin de interruptores termomagnticos se debe cumplir con:

Ina > 2 Inp

Siendo:

Ina la corriente nominal del interruptor alejado a la carga

Inp la corriente nominal del interruptor cercano a la carga

Si los trmicos fueran ajustables valdr la corriente trmica ajustada en cada uno de los

interruptores.

La proteccin magntica slo puede coordinarse en corrientes bajas frente a las de cortocircuito, ya

que al ser de actuacin instantnea (no dispone de temporizaciones) una vez que se establece una

corriente superior a la de actuacin de ambos interruptores el funcionamiento puede ser simultneo

e incluso no selectivo. Por esta circunstancia debe tratarse de separar lo ms posible la corriente de

intervencin magntica, a efectos de dar lugar a una corriente de actuacin de la proteccin

pospuesta para los cortocircuitos ms frecuentes, que normalmente son de bajo valor.

Revisin 2012


Dimensionamiento de las protecciones

Consiste en determinar el valor de la corriente nominal de los elementos de proteccin adoptados

(ej. Disyuntor diferencial + interruptores termomagnticos) de forma de evitar el recalentamiento

de los conductores por sobrecargas y cortocircuitos.

En el tablero principal la proteccin puede consistir en un interruptor automtico termomagntico

bipolar de 63 A.

En el tablero seccional la proteccin se conforma con un disyuntor diferencial bipolar de 63 A y

corriente de fuga de 30 mA., respaldados por interruptores termomagnticos bipolares cuyo

dimensionamiento se puede realizar con las frmulas o con las tablas anteriores.

Por ejemplo para el diagrama siguiente, a los circuitos 1, 2, 3 y 5, con conductor de 2,5 mm2, con

capacidad nominal de conduccin de 18 a le corresponde un interruptor con rango de 15-20 A., y para

el circuito 4 con conductor de 1,5 mm2 uno de rango 10-15 A.

En base a ellos el esquema general de la instalacin sera:

1- fusible de la concesionaria de electricidad 100 A.

2- medidor de energa elctrica.

3- interruptor trifsico termomagntico de 63 A.

4- interruptor diferencial de 63 A. Y i = 30 mA.

5- interruptor bipolar termomagntico de 15 A para el circuito 4 y de 20 A para los dems.

Revisin 2012


ANEXO: Ejemplo de valores comerciales de llaves termomagnticas

Marca Siemens

DESCRIPCION, DETALLES E IMAGENES:

Los interruptores termomagnticos protegen los cables y conductores de sus instalaciones elctricas contra sobrecargas y cortocircuitos:

Amplia gama de productos Capacidad de ruptura 3ka: para aplicacin residencial o standard Capacidad de ruptura 6ka: para aplicacin comercial o media Capacidad de ruptura 10ka: para aplicacin industrial o para altas corrientes

Amplio rango de corrientes nominales Los interruptores termomagnticos tienen el ms extenso rango de corrientes nominales, cubriendo con sus diferentes familias desde los 0,5 a 125 A Con diferentes curvas caractersticas de disparo B, C y D de acuerdo a la Norma IEC 60 898 Los termomagnticos estn disponibles en ejecuciones Unipolar, Bipolar, Tripolar y Tetrapolar.

POLOS 3KA - Curva C 6KA - Curva C 10KA - Curva C

0,5 Amp. (5SX1105-7)

1 Amp. (5SX1101-7)

2 Amp. (5SX1102-7)

4 Amp. (5SX1104-7)

6 Amp. (5SX1106-7)

10 Amp. (5SX1110-7)

16 Amp. (5SX1116-7)

20 Amp. (5SX1120-7)

25 Amp. (5SX1125-7)

32 Amp. (5SX1132-7)

40 Amp. (5SX1140-7)

50 Amp. (5SX1150-7)

63 Amp. (5SX1163-7)

-

1 Amp. (5SX2101-7)

2 Amp. (5SX2102-7)

4 Amp. (5SX2104-7)

6 Amp. (5SX2106-7)

10 Amp. (5SX2110-7)

16 Amp. (5SX2116-7)

20 Amp. (5SX2120-7)

25 Amp. (5SX2125-7)

32 Amp. (5SX2132-7)

40 Amp. (5SX2140-7)

50 Amp. (5SX2150-7)

-

-

-

2 Amp. (5SX1202-7)

4 Amp. (5SX1204-7)

6 Amp. (5SX1206-7)

10 Amp. (5SX1210-7)

16 Amp. (5SX1216-7)

20 Amp. (5SX1220-7)

25 Amp. (5SX1225-7)

32 Amp. (5SX1232-7)

40 Amp. (5SX1240-7)

50 Amp. (5SX1250-7)

63 Amp. (5SX1263-7)

-

-

-

1 Amp. (5SX2201-7)

2 Amp. (5SX2202-7)

4 Amp. (5SX2204-7)

6 Amp. (5SX2206-7)

10 Amp. (5SX2210-7)

16 Amp. (5SX2216-7)

20 Amp. (5SX2220-7)

25 Amp. (5SX2225-7)

32 Amp. (5SX2232-7)

40 Amp. (5SX2240-7)

50 Amp. (5SX2250-7)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

40 Amp. (5SX4240-7)

50 Amp. (5SX4250-7)

63 Amp. (5SX4263-7)

80 Amp. (5SX4280-7)

100 Amp. (5SX4291-7)

125 Amp. (5SX4292-7)

Revisin 2012


-

2 Amp. (5SX1302-7)

4 Amp. (5SX1304-7)

6 Amp. (5SX1306-7)

10 Amp. (5SX1310-7)

16 Amp. (5SX1316-7)

20 Amp. (5SX1320-7)

25 Amp. (5SX1325-7)

32 Amp. (5SX1332-7)

40 Amp. (5SX1340-7)

50 Amp. (5SX1350-7)

63 Amp. (5SX1363-7)

-

-

-

1 Amp. (5SX2301-7)

2 Amp. (5SX2302-7)

4 Amp. (5SX2304-7)

6 Amp. (5SX2306-7)

10 Amp. (5SX2310-7)

16 Amp. (5SX2316-7)

20 Amp. (5SX2320-7)

25 Amp. (5SX2325-7)

32 Amp. (5SX2332-7)

40 Amp. (5SX2340-7)

50 Amp. (5SX2350-7)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

40 Amp. (5SX4340-7)

50 Amp. (5SX4350-7)

63 Amp. (5SX4363-7)

80 Amp. (5SX4380-7)

100 Amp. (5SX4391-7)

125 Amp. (5SX4392-7)

2 Amp. (5SX1602-7)

4 Amp. (5SX1604-7)

6 Amp. (5SX1606-7)

10 Amp. (5SX1610-7)

16 Amp. (5SX1616-7)

20 Amp. (5SX1620-7)

25 Amp. (5SX1625-7)

32 Amp. (5SX1632-7)

40 Amp. (5SX1640-7)

50 Amp. (5SX1650-7)

63 Amp. (5SX1663-7)

-

-

-

-

-

-

10 Amp. (5SX2610-7)

16 Amp. (5SX2616-7)

20 Amp. (5SX2620-7)

25 Amp. (5SX2625-7)

32 Amp. (5SX2632-7)

40 Amp. (5SX2640-7)

50 Amp. (5SX2650-7)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

40 Amp. (5SX4440-7)

50 Amp. (5SX4450-7)

63 Amp. (5SX4463-7)

80 Amp. (5SX4480-7)

100 Amp. (5SX4491-7)

125 Amp. (5SX4492-7)

Revisin 2012


ANEXO: Ejemplo de valores comerciales de interruptores diferenciales Marca Siemens

Los interruptores diferenciales son los productos que protegen su vida contra los riesgos de descargas elctricas o electrocucin y eliminan las posibilidades de incendios en las instalaciones elctricas:

Caractersticas principales: Aplicables para corrientes de defecto alternas, continuas pulsantes filtradas y sin filtrar. Ejecuciones bipolares y tetrapolares Para corrientes nominales de 16, 25, 40, 63, 80 y 125 A Corrientes por defecto asignadas: 10, 30, 100, 300, 500 y 1000 mA Caractersticas de disparo: instantnea, selectiva y de retardo breve Amplia gama de accesorios: dispositivos de bloqueo, contactos auxiliares para sealizacin de estado, bloques de proteccin diferencial adosables a los interruptores termomagnticos, etc.

BIPOLARES 10MA DE SENSIBILIDAD

Interruptor Diferencial Bipolar In: 16A, 10mA (5SM1111-0)









TETRAPOLARES 30MA DE SENSIBILIDAD

Interruptor Diferencial Tetrapolar In: 40A, 30mA (5SM1344-0)




TETRAPOLARES 300MA DE SENSIBILIDAD





Revisin 2012


Problemas:

1) En un quirfano de ciruga general un circuito de tomacorrientes est protegido por un

interruptor termomagntico de I nominal 10[A].

Indicar V F, y justificar.

a. Es correcta una I de carga del circuito de 14 [A].

b. Es correcta una I admisible del conductor de 7[A].

2) En una habitacin se encuentra un equipo de esterilizacin por xido etileno (ETO):

a. Calcular la seccin de la/s lnea/s elctricas teniendo en cuenta los siguientes

consumos: esterilizadora 4 [A], extractor de aire 1 [A], lmpara: 40 [W],

tomacorriente 2[A].

b. Utilizando un interruptor termomagntico proteger los circuitos calculados en el

punto a. Indicar cmo se obtiene el valor del mismo.

3) Un esterilizador por vapor monofsico, posee dos resistencias que en conjunto consumen

2300[W]. Emplea los siguientes tiempos para un ciclo de 121 C:

Calefaccin 10 min.

Esterilizacin 10 min.

Secado 20 min.

La instalacin elctrica donde se montar la estufa posee un conductor de 1 mm2 y un interruptor

termomagntico de 10 A.

a. Indicar si con esta instalacin la mquina funcionar correctamente (justificar

conductor y proteccin).

b. Realizar la curva tiempocorriente del interruptor termomagntico, sabiendo que

para una corriente de 10.12 a se accionar a los 18 mn.

4) Se desea instalar un equipo de esterilizacin por vapor. En el manual de instalacin del fabricante

se indica que el consumo elctrico por fase (trifsico) es de 6 [KW], y el cos de 0.95.

a. Calcular la seccin aproximada del conductor que alimentar al equipo

b. Calcular la proteccin trmica del interruptor termomagntico correspondiente.

5) Realizar el diseo de las protecciones del ejercicio 9 de la gua 2.

Revisin 2012

U.N.E.R. - Facultad de Ingeniera Bioingeniera Pgina 30 de 101

Carga

a A

220 V Llave

Trmica

Trabajo de laboratorio

1) Armar el siguiente circuito:

Variar la carga, medir la corriente, el tiempo de accionamiento y levantar la curva de funcionamiento

del protector trmico. (realizar al menos tres mediciones)

2) Conectar a la red un motor monofsico de corriente alterna y determinar la corriente de arranque,

en vaco y bajo carga.

3) Proteger al motor, utilizando un interruptor trmico. Dar una conclusin.

Trabajo Prctico 1. Considerando los planos adjuntos disear la instalacin elctrica completa. 2. Realizar los planos de instalaciones segn norma. 3. Presentar la memoria de clculo

El trabajo se debe realizar en grupo.

Revisin 2012


Sector de internacin

Sector de reas crticas

Revisin 2012


Sector quirrgico

Revisin 2012


Gua 4: Puesta a Tierra

Introduccin terica

Una instalacin de puesta a tierra se compone de:

Dispersor

Conductor

Colector

Los electrodos (dispersores) se definen como un cuerpo metlico puesto en ntimo contacto con el terreno

y destinados a dispersar en ste las corrientes elctricas. Se clasifican en:

Pica o jabalina

Placa

Anillo

Malla

Mtodos para calcular electrodos

1. Picas

L

d

Mtodo convencional

Rt =

L

Siendo la resistividad del terreno en [.m]

Mtodo de Dwight

Rt = 0.366 log 3L.

l d

Revisin 2012


Terrenos Heterogneos

L

d

2

1H

Si p2 < p1 :

L' = ( L - H ) + p2 H p 1 siendo: L' : Longitud equivalente H >> d Por Dwight R = 0.366 p2 log 3 L' L' d

Por el mtodo aproximado

R = p2 L' Si p1 < p2, se desprecia la parte enterrada en p2 L' = H Por Dwight R = 0.366 p1 log 3 L' L' d Por el mtodo aproximado R = p1 L' Si H/L es muy pequeo se puede usar la frmula: R = 0.366 p2 log 3 L L d

Si H/L es muy grande conviene usar electrodos horizontales, ya que se desprecia L-H de la jabalina.

Influencia recproca:

Cuando se aumenta el nmero de picas se debe tener en cuenta el rea de influencias recprocas, ya que si

se las coloca muy cerca pueden llegar a actuar como una sola. A ttulo orientativo la distancia entre picas

debe ser mayor a 5 veces su longitud.

Revisin 2012


Estas influencias recprocas dependen de la cantidad de jabalinas y de la distancia de separacin. Rtotal se

puede calcular entonces como:

Rtotal = Rind + R .

n de picas

R es un valor que se debe de la grfica, para determinar el porcentaje de variacin de la resistencia de

tierra resultante con relacin al nmero de electrodos colocados en paralelo y su separacin.

2. Anillo

A

Mtodo simplificado

Rt = t .

P

P = permetro

Revisin 2012


3. Malla

A

p = permetro

L = suma de todos los lados

Mtodo simplificado

Rt = .

L

L = sumatoria de todos los lados que componen la malla. (Longitud de los conductores activos)

Mtodo de Schwarz

R = 0.318 ( 2.303 log L2 + k1 L - k2 )

L d h A

D = dimetro del conductor.

K1 y k2 de los diagramas y dependen de A, h y las dimensiones de la malla.

Revisin 2012


Los coeficientes k1 y k2 deben extraerse de las curvas a, para valores despreciables de la profundidad. De

las curvas b para profundidad 1/10 de la raz cuadrada del rea y de la curva c para profundidad 1/6 de la

raz cuadrada del rea.

Profundidades normales de implantacin: malla apartada h = 0,60 m, malla separada h = 0,80 m

ANEXO: Norma IRAM 2309

Jabalinas para hincar de acero revestido por cobre (254 micrones)

Denominacin IRAM Dimetro Largo

JL 1415 12,6 mm 1500 mm

JL 1420 12,6 mm 2000 mm

JL 1430 12,6 mm 3000 mm

JL 1615 14,6 mm 1500 mm

JL 1620 14,6 mm 2000 mm

JL 1630 14,6 mm 3000 mm

JL 1815 16,2 mm 1500 mm

JL 1820 16,2 mm 2000 mm

JL 1830 16,2 mm 3000 mm

JL 1015 9,0 mm 1500 mm

JL 1020 9,0 mm 2000 mm

Revisin 2012


Problemas

1) Calcular una malla mediante el mtodo de Schwarz. La malla es 20 [m] de largo y 10 [m] de ancho,

consta de 3 travesaos verticales de cable de acero de 1 [cm] de dimetro colocados a una

profundidad de 70 [cm] con un valor de resistividad del terreno de 9 [m]

2) Una instalacin de tierra est formada por un cable desnudo de Cu de 35 [mm2] enterrado a 0.5 [m] y

dispuesto de modo que forme un cuadrado de 10 [m] de lado. Dicho cuadrado se complementa con 4

picas situadas en los vrtices y enterrados a 5 [m]. Cables y picas forman por lo tanto un conjunto

unido a tierra. Qu valor de resistencia total se obtiene?. La resistividad del terreno es 100 [m].

3) Realice el clculo y disposicin de la puesta a tierra de un servicio de neonatologa, con 6 puestos de

trabajo completos (dimensiones 6 x 5 x 3 mts), considerando que se dispone slo de jabalinas de 3 mts

de longitud. = 80 [m].

4) En un quirfano se midi una resistencia de puesta a tierra de 8 . El sistema est formado por una

pica de 3 metros de longitud y la resistencia del terreno es de 24 [m]. Explicar y calcular una forma

prctica de mejorar la resistencia de puesta a tierra para obtener un valor inferior a 3 .

5) Se dispone de 3 jabalinas de 2 mts. que pueden usarse para la instalacin de puesta a tierra de un

servicio de terapia intensiva. La resistividad del terreno es de 50 [m]. La superficie del servicio es

de 5 x 8 mts. Podrn usarse estos electrodos? Si es necesario se puede utilizar un conductor desnudo.

6) En una Institucin de Salud, se est remodelando la instalacin elctrica del servicio de Terapia

Intensiva. Se desea realizar el clculo de los electrodos necesarios para configurar la puesta a tierra

del servicio (utilizando electrodos tipo jabalina). La UTI se encuentra emplazada en la planta baja.

Considerar que los estudios de suelo han arrojado los siguientes resultados:

Resistividad [m]. Profundidad (m)

26.69 1.07

7.22 1.65

36.9

Trabajo de laboratorio

Utilizando un telurmetro medir la puesta a tierra del laboratorio de Electrotecnia.

Revisin 2012


Gua N 5: Mando y Maniobra

Introduccin terica

En toda instalacin elctrica es necesario disponer de elementos que sean capaces de poder conectar o

interrumpir en una o en varias partes la lnea que transporta energa, pudiendo estar esta bajo carga o en

vaco; a estos elementos se los llama aparatos de mando.

Dentro de los aparatos de mando se encuentra el contactor, ste es un dispositivo de maniobra destinado

a comandar equipamiento elctrico en estado no perturbado o bajo las sobrecargas normales de servicio,

con la posibilidad de ser accionado a distancia y preparado para grandes frecuencias de operacin.

El contactor slo puede adoptar dos estados: uno estable o de reposo, cuando no recibe accin alguna por

parte del circuito de mando, y otro inestable, cuando es accionado y mantenido por su sistema de

operacin.

Los contactores generalmente pueden operar corrientes del orden de 6 a 12 veces la intensidad nominal.

Se caracterizan por su poca inercia mecnica y rapidez de respuesta; resultando elementos indispensables

en las tareas de automatizacin. Si se combinan con rels adecuados, pueden emplearse para la proteccin

de las cargas (generalmente motores) contra faltas de fase, sobretensiones, sobrecargas, corrientes

inversas, etctera. En estos casos el rel acta sobre el circuito de operacin del contactor.

Cabe agregar que para la proteccin contra cortocircuitos deben utilizarse otros elementos colocados

aguas arriba, como por ejemplo cartuchos fusibles.

Construccin de un contactor electromagntico

Estos contactores contienen los siguientes elementos constructivos principales:

Contactos principales: son los instalados en las vas principales para la conduccin de la corriente de

servicio, destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Generalmente tienen dos puntos de

interrupcin y estn abiertos en reposo. Segn el nmero de vas de paso de corriente, el contactor ser

bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. Realizndose las maniobras simultneamente en todas las vas.

Contactos auxiliares: son los acoplados mecnicamente a los contactos principales, encargados de abrir y

cerrar los circuitos auxiliares y de mando del contactor; asegurando los enclavamientos de contactos y

conectando las sealizaciones. Pueden ser del tipo normalmente abierto (NA o NO) o normalmente cerrado

(NC), y generalmente tienen dos puntos de interrupcin y son de dimensiones reducidas, pues operan

corrientes relativamente pequeas.

Bobina: elemento que genera una fuerza de atraccin al ser atravesado por una corriente elctrica. Su

tensin de alimentacin puede ser de 12, 24, 110 y 220V de corriente alterna o continua.

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Armadura: parte mvil del contactor que forma parte del circuito magntico. Desplaza los contactos

principales y auxiliares por la fuerza de atraccin de la bobina.

Ncleo: parte fija por la que se cierra el flujo magntico producido por la bobina.

Resortes antagnicos: son los encargados de devolver los contactos a su posicin de reposo una vez que

cesa la fuerza de atraccin.

Cmaras de extincin o apagachispas: son los recintos en los que se alojan los contactos y que producen

que el arco de ruptura se alargue, divida y finalmente se extinga.

Soporte: conjunto que permite fijar entre s a las piezas que constituyen el contactor y ste a su tablero

de montaje, mediante tornillos o riel Din.

Funcionamiento del contactor electromagntico

Cuando la bobina del contactor se excita por la circulacin de corriente, el ncleo atrae a la armadura y

arrastra los contactos principales y auxiliares, estableciendo el circuito entre la red y el receptor. Este

desplazamiento puede ser:

Por rotacin, pivote sobre su eje.

Por traslacin, deslizndose paralelamente a las partes fijas.

Combinacin de movimientos, rotacin y traslacin.

Cuando la bobina deja de ser alimentada, se abren los contactos por efecto del resorte de presin de los

polos y del resorte de retorno de la armadura mvil.

El circuito magntico est preparado para resistir los choques mecnicos provocados por el cierre y la

apertura de los contactos y los choques electromagnticos debidos al paso de la corriente por las espiras

de la bobina. Con el fin de reducir los choques mecnicos, a veces se instalan amortiguadores.

Si el contactor se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en

paralelo y los de parada en serie con la bobina.

Smbolos

Contacto normal abierto (k impar)

Contacto normal cerrado (k par)

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Pulsador normal cerrado (parada)(p)

Pulsador normal abierto (arranque)(a)

Protector trmico( normal cerrado) (t)

Interruptor (s)

Conmutador(c)

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Problemas

1. Realizar el circuito de comando y potencia de un contactor que se utiliza para iluminacin del

estacionamiento subterrneo de un hospital.

Considerar:

Un mnimo de 40 lmparas de 60 [W] c/u.

Accionamiento manual (30 lmparas, siempre encendidas)

Accionamiento mediante clula fotoelctrica (10 lmparas)

Luces indicadoras en el tablero

2. Disear el circuito con contactores para la apertura y cierre de un portn de acceso de ambulancia.

Contemplar:

Apertura manual (algn tipo de interruptor sea pulsador o llave o bien control remoto)

Temporizacin entre abierto y cerrado

Cierre automtico (invirtiendo la marcha al motor)

Luces indicadoras en el tablero

3. La mesa basculante de un equipo de RX funciona con movimientos (90 a -15). Se utiliza un motor

trifsico de 0.75 KW. Realizar el esquema de mando teniendo en cuenta que se acciona con una palanca

pequea hacia un lado y otro dependiendo sea el movimiento hacia arriba o abajo. Tiene dispositivos de

fin de carrera y el stop (arranque - parada) funciona con un botn de reset.

4. Disear el circuito de mando de una incubadora neonatal, tener en cuenta que el sistema posee dos

sensores, uno de testigo para el circuito de calefaccin y otro para el circuito de alarma. La consigna

se fija en 36,5C y la temperatura mxima en 38C. El sistema se desconecta si se llega a la

temperatura mxima. En el frente existen indicadores lumnicos de: encendido, calefaccin, baja

temperatura, temperatura ptima.

5. Disear el arranque estrella tringulo de un motor que contemple la inversin de la marcha del mismo.

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Trabajo de Laboratorio

Un equipo de esterilizacin por vapor, posee resistencias elctricas (aprox. 700 W) comandadas por un

contactor. stas se encienden con el equipo y se mantienen hasta el final del ciclo. Adems el equipo

consta de una bomba para hacer vaco, con motor trifsico en estrella, que funciona durante 30 segundos

despus de encendida la mquina.

Posee un pulsador de parada de emergencia que aborta el ciclo y apaga el equipo.

Realizar los esquemas de mando y potencia e implementarlo.

Circuito de comando:

Circuito de potencia:

Resistencia

KR1

BR

BORNERA BOMBA

X U Y V Z W

R S T N

B

BBRTIM

NA

NC

FASE

FASE

NCTIMER

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Gua N 6: Diseo De Alumbrado De Interiores

Introduccin terica

Una vez conocidos los datos del local a iluminar mediante alumbrado general y las luminarias que se van a

utilizar, es posible calcular el nmero de luminarias necesarias para producir tal iluminacin. En el caso de

los alumbrados local y general localizados, es preciso evaluar la iluminacin en el punto de localizacin de la

tarea visual propiamente dicha, puesto que la iluminacin media de todo el local es menos significativa.

Mtodo de clculo de los lmenes

Al emplear el mtodo de los lmenes han de tenerse en cuenta cinco puntos fundamentales:

Punto 1. Determinacin del nivel de iluminacin requerido

Valores tabulados, mencionan muchas de las tareas visuales ms comunes en un hospital, junto con la

cantidad de iluminacin que ha de proporcionarse para cada una de ellas. Estas recomendaciones

representan valores mnimos en el lugar mismo de la tarea visual de acuerdo con la prctica actual; la total

comodidad visual puede exigir niveles muy superiores.

Punto 2. Determinacin del coeficiente de utilizacin

El coeficiente de utilizacin es la relacin entre los lmenes que alcanzan el plano de trabajo

(ordinariamente se toma como tal un plano horizontal a 75 centmetros sobre el suelo) y los lmenes

totales generados por la lmpara. Es un factor que tiene en cuenta la eficacia y la distribucin de la

luminaria, su altura de montaje, las dimensiones del local y las reflectancias (o factor de reflexin:

relacin entre la luz reflejada por una superficie y la luz incidente sobre ella) de las paredes, techo y

suelo. A causa de las mltiples reflexiones que tienen lugar dentro de un local, una parte de luz pasa hacia

abajo a travs del plano imaginario de trabajo ms de una vez, por lo que en algunas circunstancias el

coeficiente de utilizacin puede sobrepasar la unidad.

Los locales se clasifican de acuerdo con su forma en diez grupos, identificados por el valor de su relacin

de la cavidad del local. La relacin de la cavidad del local (RCL) puede calcularse como sigue:

Relacin de la cavidad del local= 5H ( longitud + ancho) Longitud x ancho

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Donde h es la altura de la cavidad (ver Fig. 1).

Figura 1: esquema de un recinto interior

La relacin de la cavidad puede determinarse tambin mediante tabla.

Los datos tcnicos para distintas luminarias vienen recogidos en la tabla 7. El coeficiente de utilizacin

buscado puede determinarse entonces para la propia relacin de la cavidad del local y las reflectancias

apropiadas de la pared y de la cavidad del techo. Para luminarias montadas o empotradas en el techo, la

reflectancia de la cavidad del techo es la misma que la del techo real. Para lmparas suspendidas, en

cambio, es necesario determinar la reflectancia efectiva de la cavidad del techo como sigue:

1- Determinar la relacin de la cavidad del techo utilizando la misma frmula o tabla que se uso para

determinar la del local. El valor usado para h es la distancia desde las luminarias al techo.

2- Determinar la reflectancia efectiva de la cavidad del techo a partir de tabla. La reflectancia base es la

del techo; la de la pared es la correspondiente a la parte de la pared que est por encima de las luminarias.

Punto 3. Determinacin del factor de conservacin o de prdidas de luz

A partir del da en que una instalacin de alumbrado nueva se pone en funcionamiento, la iluminacin va

sufriendo cambios constantes a medida que las lmparas envejecen, las luminarias acumulan suciedad y se

hace sentir el efecto de otros factores que contribuyen a las prdidas de luz.

El factor final de prdidas es el producto de todos los factores parciales. Hay ocho factores parciales de

prdida que deben tenerse en cuenta. De algunos de ellos puede hacerse una estimacin y otros se pueden

evaluar basndose en gran nmero de datos de ensayo o de informaciones suministradas al respecto. Estos

ocho factores son:

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1- caractersticas de funcionamiento de la reactancia. (adoptar 0,95)

2- tensin de alimentacin de las luminarias. (adoptar 1)

3- variaciones de la reflectancia y transmitancia de la luminaria. (adoptar 1)

4- fallo de lmparas. (adoptar 1)

5- temperatura ambiente de la luminaria. (adoptar 1)

6- luminarias con intercambio de calor. (adoptar 1)

7- degradacin luminosa de la lmpara.

La gradual reduccin de la emisin luminosa de la lmpara a medida que transcurre su vida es ms rpida en

unas lmparas que en otras. Para el factor consultar la tabla 8 del apunte.

8- disminucin de emisin luminosa por suciedad.

Este factor vara con el tipo de luminaria y el ambiente en que trabaja consultar la tabla 18 del apunte

Punto 4. Clculo del nmero de lmparas y luminarias requeridas.

Punto 5. Fijacin del emplazamiento de las luminarias

La colocacin de las luminarias depende de la arquitectura general y dimensiones del edificio tipo de

luminaria, emplazamiento de las salidas de conductores existentes con antelacin, etc.

Para conseguir una distribucin uniforme de iluminacin sobre una zona, no conviene excederse de ciertos

lmites en la relacin "espacio entre luminarias-altura de montaje. La columna "separacin entre luminarias

no superior a" de las tablas del coeficiente de utilizacin (tabla 7) da las mximas relaciones admisibles

entre la distancia entre luminarias y altura de montaje sobre el plano de trabajo, para los tipos

considerados. En la mayora de los casos es necesario colocar las luminarias ms prximas de lo que indican

dichas mximas, a fin de obtener los niveles de iluminacin requeridos. Los equipos fluorescentes deben

montarse con frecuencia en filas continuas.

n conservaci factor n utilizaci coef. lmpara por Lmenes

] [m Sup. [lux] luminoso Nivel lmparas Nm.

2

x x

x =

luminariapor Lmparaslmparas Nm.

luminarias Nm. =

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Ejemplo

Una sala de esterilizacin de 7,20 [m] de ancho, 9,60 [m] de largo y 3,75 [m] de altura, se va a iluminar con

alumbrado general, con luminarias compuestas de lmparas fluorescentes suspendidas a 60 [cm.] del techo.

Calcular el nmero de ellas y su distribucin

Datos:

Reflectancia del techo = 80 %

Reflectancia de las paredes = 50 %

Luminaria con dos lmparas t-12 430 [ma] envoltura prismtica. (tabla 7)

Desarrollo:

Punto 1: de la tabla 3, para la unidad de esterilizacin, se tiene un alumbrado general de 300 lux (mnimo

valor recomendado)

Punto 2: se determina la RCL mediante la frmula o bien mediante la tabla 6.

Con los datos de

Largo = 9,60 [m]

Ancho = 7,20 [m]

Altura de la cavidad = h = hcl 2,40 [m] ( ver fig. 1)

Por frmula RCL = 2,9

Por tabla 6 = 2,5

Se adopta un valor de RCL = 3

Como las luminarias estn suspendidas 0,6 [m] del techo, es necesario determinar la reflectancia efectiva,

haciendo en la ecuacin de RCL o bien en la tabla 6 h = hct = 0,6 [m].

Esto da como resultado:

RCL = 0,73 (de frmula)

RCL = 0,6 (de tabla)

Se adopta un valor de RCL = 0,67

Con este valor de RCL en la tabla 5 (reflectancias efectivas de cavidad), se toma para:

Reflectancia del techo = 80 %

Reflectancia de las paredes = 50 %

Un valor de reflectancia efectiva de cavidad para el techo de 70%

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Luego en la tabla 7 para la luminaria antes mencionada, RCL = 3, la nueva reflectancia de techo (70%) y la

reflectancia de las paredes (50%) se obtiene un coeficiente de utilizacin (Cu) = 0,52

Si las luminarias estaran empotradas en el techo, la reflectancia de la cavidad del techo es la misma que la

del techo real. Reflectancia de techo = 80%, RCL = 3, luminaria y reflectancia de las paredes. Cu = 0,54

(de tabla 7)

Punto 3: determinacin del factor de conservacin:

1. Caract. de funcionamiento de la reactancia = 0,95

2. Tensin de alimentacin de las luminarias = 1,00

3. Variaciones de la reflectancia y transmitancia de la luminaria = 0,98

4. Fallo de lmparas = 1,00

5. Temperatura ambiente de la luminaria = 1,00

6. Luminarias con intercambio de calor = 1,00

7. Degradacin luminosa de la lmpara, segn la tabla 15 es una f40 CW y de la tabla 8 para

12 Hs. De encendido se tiene una degradacin de la emisin luminosa de 0,84.

8. Disminucin de emisin luminosa por suciedad, de tabla 7 se ve que la luminaria es categora

V, se toma en la tabla 18 la grfica para dicha categora y dentro de esta la curva de muy limpio, un

valor aprox. Es 0,96.

Por lo que el factor de conservacin o de prdidas es:

Fp = 0,95*1,00*0,98*1,00*1,00*1,00*0,84*0,96 = 0,75

Punto 4: clculo del nmero de lmparas y luminarias requeridas:

Aclaracin: los lmenes por lmpara se obtienen de la tabla 8

Nm. Lmparas = 300 lux * 7,2[m] * 9,6[m] = 16.61 => 17

3200 lum * 0,52 * 0,75

Cada luminaria posee 2 lmparas, se toma el nmero de lmparas igual a 18.

Nm. Luminarias = 18 = 9

2

Punto 5: fijacin del emplazamiento de las luminarias. A modo de hacer ms uniforme la distribucin de las

luminarias se toman 10 en vez de 9, las luminarias no deben exceder la separacin de 1,2 [m] * altura de

montaje sobre el plano de trabajo, segn la tabla 7. Por lo tanto no deben separarse ms de 2,88 [m] unas

de otras.

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Nm Lmparas = Intensidad Recomendada

Intensidad UV x vatio de lmpara x Potencia UV de la lmpara en Vatios x FM

La disposicin de las luminarias que se muestra es una de muchas posibles, (no est a escala).

N: nm. Luminarias = 5

R: nm. De filas = 2

A: ancho del local = 7,2 [m]

l: largo del local = 9,6 [m]

Clculo de lmparas germicidas El nmero de lmparas germicidas requerido para la irradiacin de una habitacin depende del rea

y la altura de techos de la misma, y del tipo y eficacia de la linterna utilizada. Los clculos se pueden hacer

aplicando la siguiente frmula:

Intensidad recomendada: es la intensidad media efectiva recomendada de emisin ultravioleta en

miliwatios por metro cbico, sobre el volumen de aire que existe por encima de la altura de montaje de la

linterna. Estos valores, que estn en las listas de la tabla 11, dependen slo de la distancia entre la linterna

y el techo. Debido a que los microorganismos estn slo expuestos a la accin germicida mientras estn en

el aire superior, cuanto menor sea el volumen del aire irradiado en relacin con el volumen total de la

habitacin, menor ser el tiempo expuesto. Y como el efecto letal es proporcional al producto del tiempo

expuesto y de la intensidad, se requerirn elevadas intensidades de ultravioleta cuando la linterna est

muy prxima al techo. Al establecer las intensidades recomendadas en la tabla, se supone una altura de

montaje de 2,15 metros. As, la distancia entre la linterna y el techo es la altura de ste, menos 2,15

metros.

L / 2N L / N

A / 2R

A / R

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Intensidad ultravioleta por vatio de lmpara: es la intensidad normal de energa ultravioleta, en

milivatios por metro cbico de aire irradiado, producida por un vatio de energa ultravioleta emitida por la

lmpara desnuda. La tabla 11 da la informacin para linternas directas e indirectas en habitaciones de

diversas dimensiones y alturas de techos.

Potencia ultravioleta de la lmpara: es la emisin ultravioleta, total de la lmpara a utilizar,

expresada en vatios. Las emisiones ultravioletas de las distintas lmparas germicidas utilizadas en la

irradiacin de habitaciones pueden encontrarse en la tabla 10.

Mf (factor de mantenimiento o conservacin): es el nmero que representa la prdida de

intensidad ultravioleta que necesariamente hay que tener en cuenta, causada por la depreciacin de la

emisin de la lmpara y por la acumulacin de suciedad sobre sta y la linterna. Los factores de

conservacin ms apropiados en la mayora de los casos son los de 0,70 y 0,80 para instalaciones que

emplean lmparas "Slimline" o de ctodo fro, y de 0,65 y 0,75 para las de ctodo caliente. La cifra exacta

elegida depende tanto de las condiciones atmosfricas y del plan de limpieza como del tipo de lmpara, y

es el producto del factor de conservacin de la linterna por el de la lmpara. La emisin ultravioleta normal

a lo largo de la vida de las lmparas germicidas de ctodo caliente es alrededor de 0,78 del valor nominal.

Para las lmparas germicidas con bulbos de vidrio Vycor, el factor es ms alto, siendo alrededor de 0,88

de la emisin nominal.

El factor de conservacin de las linternas, dejando un margen para la suciedad conjunta de la

propia linterna y la lmpara, es mejor que para la mayor parte de equipos de alumbrado, ya que en las

lmparas germicidas, una gran parte de la superficie reflectora es vertical o cncava hacia abajo y recoge

poca suciedad en proporcin. Con buenas condiciones atmosfricas y frecuentes limpiezas, un valor del

factor de conservacin de la linterna, de 0,90 es razonable. Bajo condiciones relativamente desfavorables,

se pueden conseguir valores de 0,75 a 0,80.

Para determinar el factor de conservacin que ha de utilizarse en la ecuacin, el valor del factor

de conservacin de la linterna seleccionada sobre la base de las condiciones supuestas, debe ser

multiplicado por la cifra de conservacin de la lmpara apropiada.

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Problemas:

1. Realizar el diseo para una sala de traumatologa de un hospital, que posee las siguientes dimensiones:

Ancho = 7,30 [m], largo = 12,20 [m], alto = 2,75 [m]

La reflexin del techo es del 80 %, y la de las paredes 50%, buena conservacin de luz.

2. Realizar el diseo para un consultorio de guardia de un hospital, con las siguientes dimensiones:



3. Realizar el diseo para un pasillo de un hospital, con las siguientes dimensiones:

Ancho = 3,05 [m], largo = 21,25[m], alto = 3,20 [m]


4. Disear el alumbrado general de una UTI de 10 camas, y calcular el tipo y potencia de la lmpara de

examen que se encuentra en c/u de las cabeceras de cama. Considerar las dimensiones de la sala y

dems factores como parte del diseo.

5. Calcular el nmero de lmparas germicidas requerido para una sala de 7.30 x 9.15 y altura 3.05 [m]

6. Se dispone de una sala de internacin con las siguientes dimensiones:



Realizar el diseo de iluminacin general, inclusive con el croquis de disposicin de las luminarias.

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Tablas de luminotecnia

Magnitud Smbolo Unidad Definicin de la unidad Relaciones

Flujo luminoso Lumen [lm] Flujo emitido en un ngulo slido unidad por una fuente con una intensidad luminosa de una candela.

= i /

Rendimiento Lumen por vatio [lm/w] Flujo luminoso emitido por unidad de potencia. = / w

Cantidad de luz Q Lumen por segundo [lm s] Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo.

Q = T

Intensidad luminosa I Candela [cd]

1/60 de la intensidad luminosa por cm2 del cuerpo negro a la temperatura de fusin del platino (2.046 k) .

I = /

Iluminancia E Lux [lx] Flujo luminoso de un lumen que recibe una superficie de 1 m2

aea seccion 710 hospitales

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