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Xalisco, Nay. Junio de 2015
DISEO DE LA INSTALACIN ELCTRICA DE LA EMPRESA AVANTE TECNOLOGA S.A. de C.V.
Medina Martnez Jess Adn
PRESENTAN:
Rodrguez Len Oscar Arturo
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DISEO DE LA INSTALACIN ELCTRICA DE LA EMPRESA AVANTE TECNOLOGA S.A. de C.V.
PRESENTAN
Medina Martnez Jess Adn Rodrguez Len Oscar Arturo
Ing. Silva Vega Luz Tania Martnez Regalado Joel
Xalisco, Nay. Junio de 2015
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(Hoja de autorizacin de impresin)
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i
AGRADECIMIENTOS
Medina Martnez Jess Adn
Agradezco a Dios.
Por permitirme llegar hasta este punto de mi vida y permitirme lograr un objetivo ms en mi
vida.
Agradezco a la empresa Avante Tecnologa SA de CV.
Por darme la oportunidad de realizar el proyecto de estadas dentro de sus instalaciones y poder
poner en prctica los conocimientos adquiridos en aula.
Agradezco al Biol. Fernando Rodrguez Ros.
Como director de la empresa, por permitirnos el acceso a las instalaciones de esta, y por
mostrar siempre apoyo al proyecto realizado.
Agradezco a los Hermanos Martnez Regalado.
A Joel por el apoyo mostrado en el proyecto, y el hecho de buscar proporcionarme las
herramientas necesarias para el desarrollo de este mismo, a Eduardo por sus observaciones y
consejos que facilitaron la realizacin de varios trabajos, y a Gabino por sus consejos para
hacer el trabajo de manera ms efectiva y precisa.
Agradezco a los profesores de la ingeniera en Mecatrnica.
Por proporcionarme los conocimientos que ahora me definen como ingeniero, especialmente a
m asesora acadmica, la Ing. Luz Tania Silva Vega, por apoyarnos durante periodo de estadas.
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ii
AGRADECIMIENTOS
Rodrguez Len Oscar Arturo
Agradezco a Dios.
Por darme la fuerza todos los das para continuar y cumplir mis objetivos personales y
profesionales.
Agradezco al Biol. Fernando Rodrguez Ros.
Por haberme confiado la oportunidad que me brindo de realizar mis estadas profesionales en la
empresa Avante Tecnologa, y el apoyo que me brindo durante este periodo.
Agradezco a Joel Martnez Regalado.
Por haberme recibido en su equipo de trabajo, por sus consejos, experiencia compartida,
paciencia, apoyo y nimo que me brind durante mi estancia, donde he podido tener la
oportunidad de aprender.
Agradezco al Ing. Irving Xavier Aguirre Ros.
Por brindarme todo el apoyo y confianza para la realizacin de mis labores en la empresa.
Agradezco a mi compaera de trabajo Alejandra Martnez Madrigal.
Por el apoyo y consejos brindados durante mi estada.
Agradezco mis profesores de la Universidad Tecnolgica de Nayarit.
Por darme esos conocimientos, experiencia y consejos que me sirvieron en mi formacin
acadmica, quiero agradecer en especial a mi asesora acadmica la Ing. Luz Tania Silva Vega,
por apoyarme durante mis estadas profesionales.
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iii
DEDICATORIA
Medina Martnez Jess Adn.
A mis Padres Alfredo y Norma, por su comprensin y su ayuda en los malos momentos, y
estar ah como un apoyo inquebrantable, por darme la oportunidad de cursar esta hermosa
carrera, y siempre estar prestos para apoyarme en lo que se necesitara.
A mis hermanas Alondra y Mariel, por estar dispuestas a apoyarme durante este procesos que
fue el de cursar esta carrera.
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iv
DEDICATORIA
Rodrguez Len Oscar Arturo
A mi Madre Juana Luz Len Ocampo, por brindarme mi formacin personal, darme esos
valores que me sirvieron y me seguirn sirviendo en la vida.
A mi Padre Gustavo Rodrguez Lpez, por apoyarme en todos los sentidos y darme esos
consejos que tanto me han servido tanto en mi vida personal como profesional.
A mis hermanos, Jess Gustavo y Luz Mara Rodrguez Len, por todo el apoyo y consejos
que me han brindado, por cuidarme y guiarme en el camino de la vida.
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v
NDICE DE CONTENIDO
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................. i
DEDICATORIA .......................................................................................................................... iii
NDICE DE CONTENIDO .......................................................................................................... v
NDICE DE FIGURAS .............................................................................................................. vii
NDICE DE TABLAS ................................................................................................................. ix
GLOSARIO ................................................................................................................................. xi
RESUMEN ................................................................................................................................. xii
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................. 1
1.1. Introduccin ................................................................................................................... 1
1.2. Planteamiento del problema ........................................................................................... 3
2. PROPUESTA DE SOLUCIN ............................................................................................ 4
3. OBJETIVOS.......................................................................................................................... 5
3.1. Objetivo general ............................................................................................................. 5
3.2. Objetivos especficos ..................................................................................................... 5
4. JUSTIFICACIN.................................................................................................................. 6
5. METODOLOGA ................................................................................................................. 7
6. DESARROLLO DEL PROYECTO...................................................................................... 9
6.1. Marco de referencia ....................................................................................................... 9
6.1.1. Antecedentes del problema ..................................................................................... 9
6.1.2. Fundamentos tericos ............................................................................................. 9
6.2. Anlisis de la instalacin elctrica ............................................................................... 17
6.2.1. Anlisis fsico del lugar ........................................................................................ 18
6.2.2. Levantamiento de cargas .......................................................................................... 24
6.3. Clculos de elementos para la instalacin elctrica ..................................................... 42
6.3.1. Clculo de elementos para fbrica ................................................................... 47
6.3.2. Clculo de elementos para Avante ................................................................... 55
6.3.3. Clculo de elementos para Bodega .................................................................. 57
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vi
6.4. Balance de cargas ......................................................................................................... 63
6.4.1. Balance de Fbrica................................................................................................ 64
6.4.2. Balance de Bodega ............................................................................................... 66
6.4.3. Balance de Avante ................................................................................................ 67
6.5. Divisin de circuitos .................................................................................................... 69
6.5.1. Divisin de circuitos Fbrica ................................................................................ 69
6.5.2. Divisin de circuitos en Avante ........................................................................... 74
6.5.3. Divisin de circuitos en Bodega ........................................................................... 78
7. ANLISIS DE RESULTADOS ......................................................................................... 82
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................. 85
8.1. Conclusiones ................................................................................................................ 85
8.2. Recomendaciones ........................................................................................................ 86
9. REFERENCIAS .................................................................................................................. 87
10. ANEXOS ......................................................................................................................... 88
10.1. Planos Elctricos ...................................................................................................... 88
10.2. Plano elctrico edificio Novatech ............................................................................ 88
10.3. Plano elctrico edificio Avante ................................................................................ 90
10.4. Plano elctrico edificio Bodega................................................................................ 92
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vii
NDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. 1 ORGANIGRAMA DE AVANTE TECNOLOGA. ................................................................ 2
FIGURA 6. 1 CIRCUITO ELCTRICO ............................................................................................... 10
FIGURA 6. 2 CORRIENTE ALTERNA. .............................................................................................. 11
FIGURA 6. 3 CORRIENTE DIRECTA ............................................................................................... 12
FIGURA 6. 4 PLANO DE LA DISTRIBUCIN EDIFICIO NOVATECH. .................................................. 19
FIGURA 6. 5 INTERRUPTORES TERMOMAGNTICOS UNIDOS POR UN ALAMBRE. ............................ 20
FIGURA 6. 6 TIPO DE INTERRUPTOR ERRNEO PARA USO DE LUMINARIAS.................................... 21
FIGURA 6. 7 CONTACTOS INACCESIBLES. ..................................................................................... 21
FIGURA 6. 8 EMPALMES SIN PROTECCIN. ................................................................................... 22
FIGURA 6. 9 CONTACTOS MAL UBICADOS. ................................................................................... 22
FIGURA 6. 10 CONTACTOS COLGANDO. ....................................................................................... 23
FIGURA 6. 11 CABLES DIRECTAMENTE AL CONTACTO DE 220V. .................................................. 23
FIGURA 6. 12 DESCRIPCIN GRAFICA DE UN SISTEMA MONOFSICO A DOS HILOS (FASE Y
NEUTRO). ............................................................................................................................. 43
FIGURA 6. 13 DESCRIPCIN GRAFICA DE UN SISTEMA TRIFSICO A CUATRO HILOS (3FASES Y
NEUTRO). ............................................................................................................................. 44
FIGURA 6. 14 DESCRIPCIN GRAFICA DE UN SISTEMA TRIFSICO A CUATRO HILOS (3FASES Y
NEUTRO). ............................................................................................................................. 44
FIGURA 6. 15 DIAGRAMA UNIFILAR DE LA FBRICA. ................................................................... 69
FIGURA 6. 16 ACOMETIDA DE FBRICA. ...................................................................................... 70
FIGURA 6. 17 CIRCUITO DE OFICINA. ........................................................................................... 71
FIGURA 6. 18 CIRCUITO PARA RACK. ........................................................................................... 71
FIGURA 6. 19 CIRCUITO PARA PLASMA. ....................................................................................... 72
FIGURA 6. 20 CIRCUITO PARA LMINA. ....................................................................................... 72
FIGURA 6. 21 CIRCUITO PARA HORNO. ........................................................................................ 73
FIGURA 6. 22 CIRCUITO PARA HERRERA. .................................................................................... 73
FIGURA 6. 23 CIRCUITO PARA CARPINTERA . .............................................................................. 74
FIGURA 6. 24 DIAGRAMA UNIFILAR DE ALMACN O AVANTE. .................................................... 74
FIGURA 6. 25 CIRCUITO PARA COCHERA. ..................................................................................... 75
FIGURA 6. 26 CIRCUITO PARA ALMACN. .................................................................................... 75
FIGURA 6. 27 CIRCUITO PARA VIDRIO. ........................................................................................ 76
FIGURA 6. 28 CIRCUITO PARA OFICINAS PLANTA ALTA. .............................................................. 76
FIGURA 6. 29 CIRCUITO PARA RACK. ........................................................................................... 77
FIGURA 6. 30 CIRCUITO PARA OFICINAS PLANTA BAJA. .............................................................. 77
FIGURA 6. 31 DIAGRAMA UNIFILAR DE BODEGA. ........................................................................ 78
FIGURA 6. 32 CIRCUITO PARA COMEDOR. .................................................................................... 78
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viii
FIGURA 6. 33 CIRCUITO PARA OFICINA. ....................................................................................... 79
FIGURA 6. 34 CIRCUITO DE PINTURA. .......................................................................................... 79
FIGURA 6. 35 CIRCUITO DE EMPAQUE. ........................................................................................ 80
FIGURA 6. 36 CIRCUITO DE CALIDAD .......................................................................................... 80
FIGURA 6. 37 CIRCUITO DE TORNO. ............................................................................................. 81
FIGURA 6. 38 CIRCUITO DE SOLDADURA. .................................................................................... 81
FIGURA 10. 1 PLANO ELCTRICO EDIFICIO NOVATECH. ............................................................... 88
FIGURA 10. 2 PLANTA BAJA EDIFICIO NOVATECH. ....................................................................... 89
FIGURA 10. 3 PLANTA ALTA EDIFICIO NOVATECH. ...................................................................... 89
FIGURA 10. 4 DATOS DEL PLANO ELCTRICO EDIFICIO NOVATECH. ............................................. 90
FIGURA 10. 5 PLANO ELCTRICO EDIFICIO AVANTE. .................................................................... 90
FIGURA 10. 6 PLANTA BAJA EDIFICIO AVANTE. ........................................................................... 91
FIGURA 10. 7 PLANTA ALTA EDIFICIO AVANTE. ........................................................................... 91
FIGURA 10. 8 DATOS DEL PLANO ELCTRICO EDIFICIO AVANTE. ................................................. 92
FIGURA 10. 9 DATOS DEL PLANO ELCTRICO EDIFICIO AVANTE. ................................................. 92
FIGURA 10. 10 PLANTA BAJA EDIFICIO BODEGA. ......................................................................... 93
FIGURA 10. 11 PLANTA ALTA EDIFICIO BODEGA. ........................................................................ 93
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ix
NDICE DE TABLAS
TABLA 6. 1 LEVANTAMIENTO DE CARGAS EN OFICINA ADMINISTRATIVA. ................................... 25
TABLA 6. 2 DEMANDA TOTAL DE OFICINAS ADMINISTRATIVAS. .................................................. 26
TABLA 6. 3 CARGAS EN PLASMA Y CALIDAD. ............................................................................... 26
TABLA 6. 4 DEMANDA TOTAL DE PLASMA Y CALIDAD. ................................................................ 27
TABLA 6. 5 CARGAS EN DEPARTAMENTO DE LMINA. ................................................................. 27
TABLA 6. 6 DEMANDA TOTAL DEPARTAMENTO DE LMINA. ....................................................... 28
TABLA 6. 7 CARGAS DEPARTAMENTO DE HERRERA. .................................................................. 29
TABLA 6. 8 DEMANDA TOTAL DEPARTAMENTO DE HERRERA. .................................................... 29
TABLA 6. 9 VIDRIO. ..................................................................................................................... 30
TABLA 6. 10 DEMANDA TOTAL HORNO PARA VIDRIO. .................................................................. 30
TABLA 6. 11 CARGAS EN CARPINTERA. ...................................................................................... 31
TABLA 6. 12 DEMANDA TOTAL DE CARPINTERA. ....................................................................... 31
TABLA 6. 13 DEMANDA TOTAL DE LA FBRICA. .......................................................................... 32
TABLA 6. 14 CARGA EN COCHERA. .............................................................................................. 32
TABLA 6. 15 DEMANDA TOTAL DE LA COCHERA. ........................................................................ 32
TABLA 6. 16 CARGAS EN VIDRIO. ................................................................................................ 33
TABLA 6. 17 DEMANDA TOTAL DE VIDRIO. ................................................................................. 34
TABLA 6. 18 CARGAS EN ALMACN. ........................................................................................... 34
TABLA 6. 19 DEMANDA TOTAL DE ALMACN. ............................................................................. 34
TABLA 6. 20 CARGAS EN COMPRAS, OFICINAS DE SGC, COMEDOR Y OFICINA PLANTA BAJA. ...... 35
TABLA 6. 21 DEMANDA TOTAL DE COMPRAS, OFICINAS DE SGC, COMEDOR Y OFICINA PLANTA
BAJA. .................................................................................................................................... 36
TABLA 6. 22 DEMANDA TOTAL DEL EDIFICIO DE ALMACN O AVANTE. ...................................... 36
TABLA 6. 23 CARGAS EN COMEDOR Y CUARTO LIMPIO. ............................................................... 36
TABLA 6. 24 DEMANDA TOTAL DE COMEDOR Y CUARTO LIMPIO.................................................. 37
TABLA 6. 25 CARGAS EN OFICINA Y BAOS. ................................................................................ 37
TABLA 6. 26 DEMANDA TOTAL DE OFICINA Y BAOS................................................................... 38
TABLA 6. 27 CARGAS EN MATERIALES. ....................................................................................... 38
TABLA 6. 28 DEMANDA TOTAL DE MATERIALES. ......................................................................... 38
TABLA 6. 29 CARGAS EN PINTURA. .............................................................................................. 38
TABLA 6. 30 DEMANDA TOTAL DE PINTURA. ............................................................................... 39
TABLA 6. 31 CARGAS EN EMPAQUE. ............................................................................................ 39
TABLA 6. 32 DEMANDA TOTAL EN EMPAQUE. ............................................................................. 39
TABLA 6. 33 CARGAS EN CALIDAD. ............................................................................................. 40
TABLA 6. 34 DEMANDA TOTAL DE CALIDAD. .............................................................................. 40
TABLA 6. 35 CARGAS EN TORNO. ................................................................................................ 40
TABLA 6. 36 DEMANDA TOTAL EN TORNO................................................................................... 41
TABLA 6. 37 CARGAS EN SOLDADURA......................................................................................... 41
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x
TABLA 6. 38 DEMANDA TOTAL EN SOLDADURA. ......................................................................... 41
TABLA 6. 39 CARGAS EN ARMADO. ............................................................................................. 42
TABLA 6. 40 DEMANDA TOTAL EN ARMADO. .............................................................................. 42
TABLA 6. 41 DEMANDA TOTAL DE BODEGA. ............................................................................... 42
TABLA 6. 42 AMPACIDADES PERMISIBLES EN CONDUCTORES AISLADOS PARA TENSIONES HASTA
2000 VOLTS Y 60C. NO MS DE TRES CONDUCTORES PORTADORES DE CORRIENTE EN UNA
CANALIZACIN, CABLE O DIRECTAMENTE ENTERRADOS, BASADOS EN UNA TEMPERATURA
AMBIENTE DE 30C. ............................................................................................................. 46
TABLA 6. 43 BALANCE DE CARGAS EN FBRICA. ......................................................................... 64
TABLA 6. 44 BALANCE EN OFICINA. ............................................................................................ 65
TABLA 6. 45 BALANCE EN PLASMA. ............................................................................................ 65
TABLA 6. 46 BALANCE EN LMINA. ............................................................................................ 65
TABLA 6. 47 BALANCE EN HERRERA. ......................................................................................... 65
TABLA 6. 48 BALANCE EN CARPINTERA. .................................................................................... 65
TABLA 6. 49 BALANCE EN VIDRIO. .............................................................................................. 65
TABLA 6. 50 BALANCE DE CARGAS EN BODEGA. ......................................................................... 66
TABLA 6. 51 BALANCE EN COMEDOR. ......................................................................................... 66
TABLA 6. 52 BALANCE EN OFICINA. ............................................................................................ 66
TABLA 6. 53 BALANCE EN MATERIALES. ..................................................................................... 66
TABLA 6. 54 BALANCE EN PINTURA. ........................................................................................... 67
TABLA 6. 55 BALANCE EN EMPAQUE. .......................................................................................... 67
TABLA 6. 56 BALANCE EN CALIDAD. ........................................................................................... 67
TABLA 6. 57 BALANCE EN TORNO. .............................................................................................. 67
TABLA 6. 58 BALANCE EN SOLDADURA. ..................................................................................... 67
TABLA 6. 59 BALANCE DE CARGAS EN BODEGA. ......................................................................... 68
TABLA 6. 60 BALANCE EN COCHERA. .......................................................................................... 68
TABLA 6. 61 BALANCE EN PINTURA. ........................................................................................... 68
TABLA 6. 62 BALANCE EN ALMACN. ......................................................................................... 68
TABLA 6. 63 BALANCE EN OFICINA PLANTA ALTA. ..................................................................... 68
TABLA 6. 64 BALANCE EN OFICINA PLANTA BAJA. ...................................................................... 69
TABLA 7. 1 PRESUPUESTO PARA FBRICA. .................................................................................. 83
TABLA 7. 2 PRESUPUESTO PARA BODEGA. ................................................................................... 84
TABLA 7. 3 PRESUPUESTO PARA AVANTE. ................................................................................... 84
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xi
GLOSARIO
American Wire Gauge AWG
Ampere A
Factor de potencia Cos
Interruptor termomagntico ITM
Kilovolt-Ampere kVA
Kilovolt-Ampere Reactivos kVAR
Kilowatts kW
Mil Circular Mil MCM
Periodo T
Tiempo t
Valor Instantneo Vi
Volt V
Volt-Ampere VA
Volt-Ampere Reactivos VAR
Voltaje Corriente Continua Vcc
Voltaje Eficaz Vef
Voltaje Fase-Neutro Vn
Voltaje Lnea-Lnea Vf
Voltaje Mximo Vmax
Watts W
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xii
RESUMEN
La empresa Avante Tecnologa SA de CV cuenta con tres instalaciones que albergan a la
empresa Novatech, cuyas instalaciones estn distribuidas en los tres edificios de la empresa. En
el primero de ellos ubicado en Azucena 663 Col. Lomas del Tapato, Tlaquepaque Jalisco, est
la fbrica de dicha empresa as como sus oficinas administrativas. Unos metros ms, de dicho
lugar, se encuentra el almacn de la empresa, ubicado en Azucena 670 Lomas del Tapato,
Tlaquepaque Jalisco. Y el tercero se encuentra en Av. Solidaridad Iberoamericana 9961 Col.
San Jos del 15, El Salto, Jalisco, dicho domicilio alberga la bodega de Novatech, donde se
lleva a cabo el proceso de pintura y empaquetado.
En las tres instalaciones se detectaron problemas con su sistema elctrico, de manera constante
presentaban fallas y se hacan reparaciones en los equipos, los cuales causaban prdidas
econmicas innecesarias por no atacar el origen, y no solo eran las fallas en su instalacin
elctrico, tambin tenan componentes elctricos ubicados en lugares no recomendables,
empalmes sin aislante y puentes elctricos que podrn ser peligrosos.
La solucin para ello fue el diseo de una nueva instalacin elctrica, pero antes se realizaron
algunos pasos para llegar a la parte del diseo tal como el levantamiento de las cargas, lo cual
mostr una insuficiencia en los conductores, puesto que no cubran la demanda que tienen las
instalaciones, y de igual manera lo hacan las protecciones, no tenan las caractersticas para
brindar proteccin a la carga conectada.
Se realizaron clculos para conocer las caractersticas necesarias de los componentes de la
nueva instalacin elctrica, como el calibre de los conductores, tamao de protecciones y
correccin de fallas ocasionadas por ruido elctrico.
Posterior a ellos se realiz un balance de cargas para las instalaciones con sistema trifsico,
como lo son la fbrica y bodega, todo ello para tener distribuidas las cargas conectadas en las
tres lneas que suministran energa elctrica a dichas instalaciones.
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xiii
Teniendo lo anterior completo se realizaron los diagramas unifilares de las instalaciones
elctricas de cada uno de los edificios, de tal manera que se pudiera obtener un mejor control
del sistema elctrico, y gracias a ello realizar los nuevos planos elctricos de la empresa.
Todo esto fue hecho para un mejor aprovechamiento del sistema elctrico de la empresa, as
como para garantizar a los empleados seguridad al momento de operar los equipos.
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1
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Introduccin
La empresa Avante Tecnologa inicia un 2 de enero de 1989, ofreciendo los servicios de
comercializacin de reactivos, material y equipo de laboratorio y adems de reparacin y
mantenimiento a los mismos. Fue en el ao de 1995 cuando, ante la necesidad de ofrecer
equipos bsicos, funcionales y a buen precio, y ante el mal servicio que reciban por parte
de fabricantes nacionales, fue que decidieron iniciar con la produccin de los primeros
equipos. Primero se trat de equipos de calentamiento como placas, hornos y estufas. La
sugerencia de los clientes fue la que impuls a fabricar la lnea de alimentos para protenas,
grasa y fibra. No fue sino hasta 1999 cuando QUIMILAB, decide darle formalidad a la
fabricacin a travs de la marca NOVATECH.
Esta empresa cuenta con distintas reas para el fabricado de sus equipos, las cuales son:
rea de diseo, rea de lmina, rea de soldadura, rea de armado, rea de calidad y rea de
detallado y empaque.
Avante Tecnologa colabora con las empresas: Novatech, Quimilab y Glasstech, para la
fabricacin y distribucin de sus equipos en varios estados de la Repblica Mexicana y en
algunos pases de Centro Amrica y Sud Amrica. Est ubicada en la ciudad de
Tlaquepaque en el estado de Jalisco, con direccin: calle Azucena No. 670 Colonia Lomas
del Tapato C.P. 45588.
La empresa actualmente se dedica a la fabricacin de lneas de equipos para laboratorio, la
cual es desarrollada con tecnologa 100% mexicana, satisfaciendo las ms altas necesidades
del investigador moderno, ofreciendo solidez, calidad, durabilidad y servicio.
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2
En la figura 1.1 se ve el organigrama de la empresa.
Figura 1. 1 Organigrama de Avante Tecnologa.
El proyecto se realiza en tres de los cuatro edificios que conforman la empresa, los cuales
son:
Edificio Novatech: Fbrica y oficinas Novatech,
Edificio Avante: Oficinas y almacn Avante y Glasstech,
Edificio Bodega: Bodega y rea de pintura
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3
1.2. Planteamiento del problema
Antes de que la empresa se estableciera en sus instalaciones actuales el edificio donde se
encuentra "Novatech" era un lugar para eventos sociales y el de "Avante" corresponda a
una casa habitacin; as que la instalacin elctrica original fue diseada para los propsitos
que la red tena en un principio, por lo cual estaba lejos de ser propio para una fbrica como
hoy da lo es.
Este es el principal problema que se tiene en la empresa, una instalacin elctrica
insuficiente e inadecuada para la demanda que se tiene, adems de que se compra
maquinaria nueva con la finalidad de que entre en operacin lo ms pronto posible, y solo
se colocan nuevas fuentes de alimentacin sin ser planificadas, lo que provoca un desorden
con los circuitos elctricos y con ello suelen afectarse otros equipos que ya eran
alimentados por dicho circuito.
Conforme fue creciendo la fbrica y fueron adquiriendo maquinaria, se redise la
instalacin elctrica, pero debido a que las personas que la realizaron no contaban con
conocimientos tericos y normativos, las instalaciones son funcionales ms no ptimas.
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4
2. PROPUESTA DE SOLUCIN
Debido a los problemas elctricos encontrados, la solucin es una restructuracin de todas
las instalaciones elctricas, en base al anlisis del sistema elctrico, al levantamiento de
cargas y a los clculos realizados para una mejor optimizacin. Lo anterior se necesit para
tener conocimiento del tipo de instalacin elctrica que se requiere y de la demanda que se
necesita acatando la norma correspondiente, en este caso la NOM-001-SEDE-2012,
Instalaciones Elctricas (Utilizacin).
Balancear las cargas elctricas en los circuitos diseados para que estn distribuidos lo ms
equitativamente posible y no saturar las lneas con un exceso de demanda.
Elaborar un diagrama unifilar para representar la distribucin de los circuitos con sus
elementos que integran.
Hacer un plano elctrico para representar grficamente la instalacin elctrica y tener
ubicada de manera exacta los elementos que la integran (conductores, protecciones,
elementos de control y cargas finales).
Corregir el factor de potencia a un valor adecuado (0.85 0.99) para el funcionamiento de
la energa elctrica, para as evitar ser sancionado por la compaa suministradora de
energa elctrica
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3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo general
Disear una instalacin elctrica ptima en la empresa Avante Tecnologa para dar una
mayor seguridad y proporcionar un mejor rendimiento al equipo utilizado.
3.2. Objetivos especficos
Analizar la situacin actual de las instalaciones elctricas en todas las reas de la
empresa para diagnosticar la situacin en la que se encuentran.
Realizar un levantamiento de cargas para conocer la demanda real que tiene la
empresa.
Calcular los elementos necesarios de la instalacin elctrica a disear.
Disear la instalacin elctrica ms segura para el personal que trabaja en la
empresa, para los equipos y para el inmueble.
Disear una instalacin elctrica eficiente y preparada para una mayor demanda a
futuro a causa de un crecimiento de la empresa.
Realizar un plano elctrico, un balanceo de cargas y un diagrama unifilar de la
instalacin elctrica, para que en estos se demuestre la ubicacin de cada elemento,
equipo y cargas instaladas balanceadas.
Corregir el factor de potencia para tener un nivel ptimo de aprovechamiento de la
energa elctrica.
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6
4. JUSTIFICACIN
Dada la situacin en la que se encontr la instalacin elctrica de la empresa, con una
evidente carencia de diseo previo a su realizacin, se gener un desorden en la
distribucin de los circuitos elctricos, ocasionando que algunos equipos se vieran
afectados por ruido elctrico, afectando su tiempo de vida til y provocando tempranas
fallas en estos. No cuenta con un balance de cargas y es sumamente notorio que gran parte
de la instalacin ha sido improvisada conforme se requerir. Con esto en cuenta se lleg a
la resolucin de disear una nueva instalacin elctrica para todas las reas.
Al disear una nueva instalacin elctrica se genera un plano elctrico con su diagrama,
todo esto realizando los clculos necesarios para hacer un balance de cargas, de esta manera
en el plano todo queda claramente indicado, lo cual permite que en futuras expansiones
estas se hagan con orden.
Al momento de ser diseada la nueva instalacin elctrica, se toma en cuenta la norma
vigente para instalaciones elctricas, en este caso la NOM-001-SEDE-2012, lo que
proporciona que el personal de la empresa entienda el nuevo diseo.
Con esto la instalacin elctrica de la empresa est en regla, bajo la norma vigente, lo cual
es garanta de seguridad, y ms que ello, se encuentra en ptimas condiciones para realizar
sus operaciones por largos periodos, sin el temor de que en cualquier momento algo vaya a
salir mal, provocando que las operaciones laborales sean detenidas.
De no llevarse a cabo este proyecto, podr surgir muchos problemas a causa de la mala
instalacin elctrica que se tiene actualmente, estos problemas pueden ser los siguientes:
Cortocircuitos, sobrecalentamiento de conductores, dao en los equipos, ruido elctrico
(armnicos, ruidos transitorios, picos de voltaje) y accidentes laborales.
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5. METODOLOGA
Etapa 1: Anlisis del sistema elctrico: Recopilacin de informacin respecto al
funcionamiento del sistema elctrico, esto para saber lo relacionado con posibles fallas
continuas y a la necesidad de ms capacidad de demanda.
Se analiz todo el sistema elctrico para evaluar la situacin actual de la instalacin, esto a
travs de la observacin de diversos puntos estratgicos para saber cul era su estado fsico.
Etapa 2: Levantamiento de cargas: Se realiz un levantamiento por rea para saber cunto
demanda cada departamento.
Se efectu la suma del levantamiento de carga para determinar su consumo general y con
ello continuar con la siguiente etapa.
Etapa 3: Clculo de elementos: En base a los datos obtenidos en el levantamiento de cargas,
se realizaron los clculos requeridos para la correccin de la instalacin elctrica.
Hacer los clculos necesarios para determinar el tipo de cable que se necesita, calibre y tipo
de aislante que este debe llevar.
Calcular las protecciones y elementos de control para los circuitos que se pudieran
necesitar.
Etapa 4: Diseo de la instalacin: Teniendo todos los clculos anteriores, se dise la nueva
instalacin elctrica con todos los elementos necesarios que esta requiere.
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Disear los circuitos necesarios para cada rea segn su demanda.
Etapa 5: Plano elctrico: Crear un plano elctrico para representar grficamente la
instalacin elctrica y tener exactamente localizada la ubicacin de los elementos que la
integran (conductores, protecciones, elementos de control y cargas finales).
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6. DESARROLLO DEL PROYECTO
6.1. Marco de referencia
6.1.1. Antecedentes del problema
En el ao 2014 se realiz un anlisis de las instalaciones elctricas de la empresa, haciendo
levantamiento de cargas, clculo de elementos de conduccin, proteccin y control, y
correccin del factor de potencia.
A este proyecto le faltaban muchos datos, levantamiento de cargas de algunos equipos,
clculos, planos y diagramas elctricos. Adems que no se sigui ninguna norma acerca de
instalaciones elctricas.
6.1.2. Fundamentos tericos
6.1.2.1. Energa elctrica. Se denomina energa elctrica a la forma de energa que
resulta de la existencia de una potencial entre dos puntos, lo que permite establecer
una corriente elctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un
conductor elctrico. La energa elctrica puede transformarse en muchas otras
formas de energa, tales como la energa lumnica o luz, la energa mecnica y
la energa trmica.
6.1.2.2. Circuito elctrico. Es una red elctrica que contiene al menos una
trayectoria cerrada, como se muestra en la figura 6.1. Los circuitos que contienen
solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y
elementos de distribucin lineales (lneas de transmisin o cables) pueden analizarse
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por mtodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o
en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrnicos es denominado
un circuito electrnico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseos
y herramientas de anlisis mucho ms complejos.
Figura 6. 1 Circuito elctrico
6.1.2.3. Corriente elctrica. La corriente elctrica o intensidad elctrica es el flujo
de carga elctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento
de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema
Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se
denomina amperio. Una corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de
cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en el
electroimn.
Corriente alterna: Se denomina corriente alterna (abreviada CA en espaol y AC en
ingls, de alternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y el sentido
vara cclicamente.
La forma de oscilacin de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la
oscilacin senoidal, como se muestra en la figura 6.2, con la que se consigue una
transmisin ms eficiente de la energa, a tal punto que al hablar de corriente alterna se
sobrentiende que se refiere a la corriente alterna senoidal.
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11
Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilacin peridicas,
tales como la triangular o la cuadrada.
Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los
hogares y a las industrias. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por
los cables elctricos, son tambin ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin
ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada
(o modulada) sobre la seal de la CA.
Figura 6. 2 Corriente alterna.
Corriente directa (CD en espaol, en ingls DC, de DirectCurrent) se refiere al flujo
continuo de carga elctrica a travs de un conductor entre dos puntos de
distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo, como se aprecia en la
figura 6.3. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas
elctricas circulan siempre en la misma direccin. Aunque comnmente se
identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda
corriente que mantenga siempre la misma polaridad, as disminuya su intensidad
conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batera
elctrica).
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12
Tambin se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el
mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo
positivo al negativo.
Figura 6. 3 Corriente Directa
6.1.2.4. Tensin elctrica. La tensin elctrica o diferencia de potencial (tambin
denominada voltaje) es una magnitud fsica que cuantifica la diferencia de
potencial entre dos puntos. Tambin se puede definir como el trabajo por unidad
de carga ejercido por el campo elctrico sobre una partcula cargada para moverla
entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltmetro. Su unidad de
medida es el voltio (V).
La tensin entre dos puntos A y B es independiente del camino recorrido por la
carga y depende exclusivamente del potencial elctrico de dichos puntos A y B en el
campo elctrico, que es un campo conservativo.
Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor,
se produce un flujo de electrones. Parte de la carga que crea el punto de mayor
potencial se traslada a travs del conductor al punto de menor potencial y, en
ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesa cuando ambos
puntos igualen su potencial elctrico. Este traslado de cargas es lo que se conoce
como corriente.
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13
Cuando se habla sobre una diferencia de potencial en un slo punto, o potencial, se
refiere a la diferencia de potencial entre este punto y algn otro donde el potencial
se defina como cero.
6.1.2.5. Potencia elctrica. La potencia elctrica es la relacin de paso de energa de
un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energa entregada o absorbida
por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional
de Unidades es el vatio (Watt).
Cuando una corriente elctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energa
al hacer un trabajo mecnico o termodinmico. Los dispositivos convierten la
energa elctrica de muchas maneras tiles, como calor, luz (lmpara
incandescente), movimiento (motor elctrico), sonido (altavoz) o procesos
qumicos. La electricidad se puede producir mecnica o qumicamente por
la generacin de energa elctrica, o tambin por la transformacin de la luz en
las clulas fotoelctricas. Por ltimo, se puede almacenar qumicamente en bateras.
La energa consumida por un dispositivo elctrico se mide en vatios-hora (Wh), o
en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energa
elctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora,
lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de
todos los aparatos elctricos trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se
halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el
dato viene impreso en el cristal o en su base.
6.1.2.6. Ley de ohm. La ley de Ohm, postulada por el fsico y debe figurar junto con
la tensin de alimentacin en una placa metlica ubicada, generalmente, en la parte
matemtico alemn Georg Simn Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que
la diferencia que aparece entre los extremos de un conductor determinado es
proporcional a la intensidad de la corriente que circula por el citado conductor.
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Ohm complet la ley introduciendo la nocin de resistencia elctrica ; que es el
factor de proporcionalidad que aparece en la relacin entre e :
La frmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia vara
con la corriente, y en la misma corresponde a la diferencia de potencial, a la
resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes
en el sistema internacional de unidades son,
respectivamente, voltios (V), ohmios () y amperios (A).
Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuacin anterior, son:
vlida si 'R' no es nulo
vlida si 'I' no es nula
En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha
generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos
por corriente alterna, que indica.
6.1.2.7. Instalacin elctrica. Se entiende por instalacin elctrica, al conjunto de
tuberas conduit o tuberas y canalizaciones de otro tipo o forma, cajas de conexin,
registros, elementos de unin entre tuberas, y entre las tuberas y cajas de conexin
o los registros, conductores elctrico, accesorios de control y proteccin necesarios
para conectar o interconectar diversas fuente o tomas de energa elctrica con los
receptores.
Los objetivos a considerar en una instalacin elctrica, estn de acuerdo al criterio
de todas y cada una de las personas que intervienen en el proyecto, clculo y
ejecucin de la obra, y de acuerdo adems con las necesidades a cubrir, sin
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embargo, con el fin de dar margen a la iniciativa de todos y cada una en particular,
se enumeran solo algunos tales como:
1. Seguridad
2. Eficiencia
3. Economa
4. Mantenimiento
5. Distribucin de elementos, aparatos, equipo, etc.
6. Accesibilidad
Tipos de instalaciones elctricas. Por razones que obedecen principalmente al tipo
de construcciones en que se realizan, material utilizado en ellas, condiciones
ambientales, trabajo a desarrollar en los locales de que se trate y acabados de las
mismas; se tienen diferentes tipos de instalaciones elctricas, a saber:
1. Totalmente visibles
2. Visibles entubadas
3. Temporales
4. Provisionales
5. Parcialmente ocultas
6. Ocultas
7. A prueba de explosin
Elementos de una instalacin elctrica.
Tuberas y canalizaciones: Estos dos trminos incluyen a todos los tipos de tuberas,
ductos, charolas, trincheras, etc., que se utilizan para introducir, colocar o
simplemente apoyar los conductores elctricos para protegerlos contra esfuerzos
mecnicos y medios ambientes desfavorables como los son hmedos, corrosivos,
oxidantes y explosivos, entre otros.
Cajas de conexin: Esta designacin incluye adems de las cajas de conexin
fabricadas exclusivamente para instalaciones elctricas algunas para instalacin de
telfonos y los conocidos registros construidos en el piso.
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Conductores elctricos: son los que sirven como elementos de unin entre las
fuentes o tomas de energa elctrica, como transformadores, lneas de distribucin,
interruptores, tableros de distribucin, contactos, accesorios de control y los de
control y proteccin con los receptores.
Accesorios de control: son los elementos que permiten realizar la conexin y
desconexin de los circuitos elctricos.
Accesorios de proteccin: Son elementos diseados para proteger la vida de los
seres humanos y equipos conectados.
6.1.2.8 Plano elctrico. Un plano elctrico es una representacin grfica de
una instalacin elctrica o de parte de ella, en la que queda perfectamente definido
cada uno de los componentes de la instalacin y la interconexin entre ellos.
La siguiente es una relacin bsica de elementos grficos que se suelen encontrar en
un esquema elctrico.
Leyendas: En un esquema, los componentes se identifican mediante un descriptor o
referencia que se imprime en la lista de partes. Por ejemplo, M1 es el primer Motor,
K1 es el primer Contactor, Q1 es el primer interruptor termomagntico. A menudo
el valor del componente se pone en el esquemtico al lado del smbolo de la parte.
Las leyendas (como referencia y valor) no deben ser cruzadas o invadidas por cables
ya que esto hace que no se entiendan dichas leyendas.
Smbolos: Los estndares o normas en los esquemticos varan de un pas a otro y
han cambiado con el tiempo. Lo importante es que cada dispositivo se represente
mediante un nico smbolo a lo largo de todo el esquema, y que quede claramente
definido mediante la referencia y en la lista de partes.
Cableado y conexiones: El cableado se representa con lneas rectas, colocndose
generalmente las lneas de alimentacin en la parte superior e inferior del dibujo y
todos los dispositivos, y sus interconexiones, entre ambas lneas. Las uniones entre
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cables suelen indicarse mediante crculos, u otros grficos, para diferenciarlas de los
simples cruces sin conexin elctrica.
Funcin: Posee bsicamente dos funciones, derivadas del hecho que los esquemas
elctricos reproducen fielmente los sistemas elctricos que representan: Los
esquemas elctricos se realizan para poder montar de forma sistemtica o repetitiva
los circuitos o sistemas elctricos que representan, de tal forma que cualquier
persona que sea capaz de interpretar correctamente dicho esquema pueda realizar su
montaje o instalacin. Otras de las funciones principales de los esquemas elctricos
es la deteccin de averas de las instalaciones elctricas que ya se encuentran
funcionando.
6.2. Anlisis de la instalacin elctrica
Se hizo un anlisis de la situacin actual de las instalaciones elctricas de todos los
inmuebles de la empresa Avante Tecnologa. Este anlisis se desarrolla a partir de la
informacin proporcionada por la empresa mencionada, informacin valiosa para llevar a
cabo un anlisis profundo de la situacin actual de las instalaciones elctricas dentro de este
espacio y con esto brindar una solucin adecuada a las necesidades del lugar de trabajo,
para evaluar que tan daadas, imperfectas o inadecuadas se encontraban.
Prcticamente cualquier empresa tiene la necesidad de garantizar la integridad fsica del
personal que ah labora adems de salvaguardar la infraestructura, las maquinarias y
materiales que a diario se utilizan, para lo cual se hace necesario mantener instalaciones
elctricas adecuadas, bien protegidas y con un excelente nivel de iluminacin.
Las zonas de trabajo debe ser un lugar seguro para laborar donde no se debe permitir fallas
o descuidos. Para ello se tendr siempre presente los posibles peligros asociados al trabajo.
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El anlisis consisti en observar cuidadosamente los siguientes detalles:
Reparaciones equvocas y/o a medias
Manejos inadecuado de los elementos elctricos
Capacidades errneas de los elementos de control y proteccin
Conductores insuficientes para la capacidad de la carga elctrica instalada
Mala planeacin de la ubicacin del cableado elctrico.
Falta de mantenimiento.
6.2.1. Anlisis fsico del lugar
Avante Tecnologa se encuentra distribuido en cuatro edificios:
Edificio Novatech: fbrica y oficinas Novatech.
Edificio Avante: oficinas y almacn Avante y Glasstech.
Edificio Bodega: bodega y rea de pintura.
Edificio Quimilab: ventas Quimilab.
En los tres primeros edificios es en donde se realiza el proyecto de instalaciones elctricas.
A continuacin se especifica el anlisis de la instalacin elctrica de cada rea de la
empresa pormenorizando los detalles que se encontraron en cada una de estas.
6.2.1.1. Edificio Novatech. Se distribuye por dos reas: oficinas y fbrica, de la cual
esta ltima se divide en 5 zonas: pintura, calidad, lmina, herrera y vidrio. En la
figura 6.4 se muestra la distribucin del edificio Novatech.
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Figura 6. 4 Plano de la distribucin edificio Novatech.
rea de oficinas: En el rea de oficinas y baos no se encontraron problemas con las
instalacin elctrica, esta rea tiene poca demanda de energa elctrica en
comparacin con las dems zonas de la empresa.
A continuacin se describe la situacin en la que se encuentra operando la
maquinaria que est conectada al sistema elctrico en las instalaciones del rea de la
fbrica.
En el rea de lmina fue en la que ms se encontraron defectos, siendo la primera
estacin de trabajo en el proceso de produccin de la empresa. Esta rea se dedica al
corte, doblado y moldeado de las lminas (materia prima), las cuales utilizan para
fabricar sus productos.
Los problemas ms trascendentales que se encontraron en el anlisis de la
instalacin elctrica se muestran en las siguientes figuras.
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Figura 6. 5 Interruptores termomagnticos unidos por un alambre.
En la figura anterior se pueden apreciar dos interruptores de un polo de 10A que
estn unidos por un alambre para que trabajen como un solo interruptor de dos polos
de 20A, stos protegen a una guillotina elctrica que tiene un motor elctrico con
una corriente nominal de 25A, esta proteccin no garantiza seguridad del equipo
conectado porque es ms la corriente que consume el motor que la capacidad de
proteccin de los interruptores termomagnticos.
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Figura 6. 6 Tipo de interruptor errneo para uso de luminarias.
Se encontraron interruptores que no son adecuados para el uso que les dan en las
luminarias, tal es el caso que se muestra en la figura 6.6, estos no tienen la
capacidad de amperaje que consumen las lmparas que est controlando.
Figura 6. 7 Contactos inaccesibles.
Estos contactos, que se ven en la figura 6.7, se encontraban en una muy mala
ubicacin, se localizan a una altura de 3 metros lo que los hace imposible de utilizar.
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Figura 6. 8 Empalmes sin proteccin.
Varios empalmes de conductores elctricos se encontraron si algn tipo de aislante
que los pudiera proteger (figura 6.8), esto puede resultar en un cortocircuito, una
descarga elctrica a cualquier persona que se acerque y ocasionar daos tanto al
operador, como al equipo o a la instalacin elctrica.
Figura 6. 9 Contactos mal ubicados.
cc
Estos contactos estn unidos a un tubo de plstico por cinta adhesiva, hacindolo
muy inseguro porque este tubo es muy inestable, al momento de conexin y
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desconexin de alguna clavija los contactos se mueven mucho, esto puede provocar
un cortocircuito en los equipos (figura 6.9).
Figura 6. 10 Contactos colgando.
Se encontraron varios contactos colgando directamente del conductor elctrico,
como se ve en la figura 6.10, estos estn muy tensados y obstaculizan el paso de los
trabajadores, esto puede producir un accidente a causa de un tropezn y ocasionar
algn cortocircuito en los equipos.
Figura 6. 11 Cables directamente al contacto de 220V.
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En la figura 6.11 se puede apreciar como unos conductores elctricos que alimentan
a una mquina de soldar van directamente al contacto de 220V sin ningn tipo de
clavija, esto puede causar un cortocircuito, al no estar fijos los cables al contacto.
Los calibres no son los adecuados, ya que estos no tienen la capacidad de conducir
la corriente que consume la mquina de soldar.
6.2.1.2. Edificio Novatech. En este edifico no se encontraron muchas fallas con la
instalacin elctrica. Los problemas se encontraron al dar mantenimiento a una falla
elctrica en un apagador de unas luminarias en el rea de vidrio, se not que en
varias canalizaciones, sobre todo en los tubos conduit de pared delgada, se
encontraba un nmero excesivo de conductores elctricos, sobrepasaban la
capacidad que debe de llevar esta canalizacin.
Se observ que los colores de los conductores no eran los correctos de acuerdo con
la norma NOM-001-SEDE-2012, INSTALACIONES ELCTRICAS
(UTILIZACIN).
6.2.1.3. Edificio Bodega. En la instalacin elctrica de la bodega no se encontraron
muchas fallas, se habl con el encargado de esta rea acerca de las necesidades que
tena con respecto al consumo que se tiene actualmente, coment que se requieren
ms iluminacin y ms circuitos con mayor capacidad de amperaje para el rea de
soldadura, ya que se tienen problemas de sobrecarga.
6.2.2. Levantamiento de cargas
6.2.2.1. Edificio de Fbrica: Se realiz el levantamiento de cargas elctricas en los
edificios que conforman la empresa Novatech, con el fin de conocer la capacidad
elctrica de la empresa. Esto se hizo realizando un estudio para conocer todas las
cargas conectadas al sistema elctrico de la empresa, iniciando con las conectadas
en la instalacin de la fbrica, en la oficina, los cuales se muestran en la siguiente
tabla (Los equipos estn conectados a un sistema de corriente alterna).
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Tabla 6. 1 Levantamiento de cargas en oficina administrativa.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
NOVATECH
OFICINA
BAO
Foco
incandescente
5 127 0.17 0.87 20 100
Refrigerador 1 127 2.00 2.00 229 229
Extractor chico 1 127 0.11 0.11 13 13
Cafetera 1 127 7.87 7.87 900 900
Horno de
microondas
1 127 8.31 7.50 950 950
Enfriador de
agua
1 127 5.51 5.51 630 630
Extractor
Grande
2 127 2.10 4.20 240 480
Contactos 10 127 1.57 15.75 180 1800
ESCRITORIOS
Lmpara tubo 22 127 0.66 14.44 75 1650
Extractor 1 127 1.50 1.50 172 172
Lmpara tubo
LED
2 127 0.11 0.23 13 26
Contactos 9 127 1.57 14.17 180 1620
Rack 1 127 10.50 10.50 1200 1200
Computadoras 11 127 5.69 62.55 650 7150
Impresora HP 1 127 1.00 1.00 114 114
Impresora
SHARP
1 127 8.00 8.00 914 914
Impresora
SAMSUNG
1 127 6.12 6.12 700 700
Aire
acondicionado
2 220 4.50 9.00 1029 2058
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26
Tabla 6. 2 Demanda total de oficinas administrativas.
OFICINA
Corriente Total (A) Potencia total (W)
171.34 18635.5
Corriente 1 (A)
163.15
Corriente 2 (A)
9.00
A pesar de que en la oficina de la fbrica no se tienen equipos grandes, su consumo
es elevado por la cantidad de equipos de cmputo, aire acondicionado y dems
aparatos que se tienen.
Tabla 6. 3 Cargas en plasma y calidad.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
PLASMA
Lmpara
tubo 6 127
0.66 3.94 75 450
Contactos 4 127 1.57 6.30 180 720
Cortadora
de plasma
manual
1 127
15.00 15.00 1715 1715
Extractor 1 127 2.19 2.19 250 250
Cortadora
de plasma
CNC
1
220 39.37 39.37 9000 9000
Compresor 1 208 14.58 14.58 5000 5000
CALIDAD
Lampara
tubo 2 127
0.66 1.31 75 150
Contactos 4 127 1.57 6.30 180 720
Lmpara
tubo 6 127
0.66 3.94 75 450
Contactos 4 127 1.57 6.30 180 720
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27
Tabla 6. 4 Demanda total de plasma y calidad.
PLASMA y CALIDAD
Corriente Total (A) Potencia total (W)
88.99 15938.01
Corriente 1 (A)
35.04
Corriente 2 (A)
39.37
El departamento de lmina cuenta con una mquina de corte con plasma, el cual
necesita presin de aire, por ende cuenta con un compresor que tiene un motor
trifsico que demanda una corriente de 14A con un voltaje de 220V en un sistema
trifsico a cuatro hilos.
Tabla 6. 5 Cargas en departamento de Lmina.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
LMINA
Lmpara
tubo 20 127
0.66 13.12 75 1500
Foco
campana 4 127
0.87 3.50 100 400
Ventilador 1 127 1.21 1.21 138 138
Mini drill 1 127 0.11 0.11 13 13
Enfriador de
agua 1 127
5.51 5.51 630 630
Esmeriladora
de banco 1 127
3.26 3.26 373 373
Bomba 1 127 6.53 6.53 746 746
Estreo 1 127 1.75 1.75 200 200
Extractor 1 127 2.22 2.22 254 254
Contactos
127V 3 127
1.57 4.72 180 540
Enfriador de
aire 1 127
8.75 8.75 1000 1000
Guillotina 1 17.00 17.00 3886 3886
-
28
Elctrica LA-
002
220
Guillotina de
motor 1
220 25.00 25.00 5715 5715
Guillotina
cizalla 3F 1
220 11.80 11.80 4046 4046
Lampara
tubo 20
127 0.66 13.12 75 1500
Tabla 6. 6 Demanda total departamento de Lmina.
LAMINA
Corriente Total (A) Potencia total (W)
104.49 19441
Corriente 1 (A)
50.69
Corriente 2 (A)
42.00
Corriente 3 (A)
11.80
El departamento de lmina cuenta con varios equipos que solo funcionan de manera
mecnica, y solo son pocos los equipos que trabajan con motores. Por ende su
demanda no es tan grande como otras reas.
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29
Tabla 6. 7 Cargas departamento de Herrera.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
HERRERA
Foco
campana 4 127 0.89 3.57 102 408
Lmpara
tubo 6 127 0.66 3.94 75 450
Pulidora 1 127 11.37 11.37 1300 1300
Taladro 1 127 6.53 6.53 746 746
Extractor 3 127 2.22 6.67 254 762
Tronzadora
de metal 1 127 16.67 16.67 1905 1905
Ventilador 1 127 1.21 1.21 138 138
Esmeril 5 120 6.30 31.50 720 3600
Soldadora
azul 1 127 52.49 52.49 6000 6000
Lijadora
orbital 1 127 3.33 3.33 381 381
Rectificador
recto 1 127 4.81 4.81 550 550
Esmeril de
banco 1 127 3.00 3.00 343 343
Contactos
127V 7 127 1.57 11.02 180 1260
Contactos
220V 3 220 3.50 10.50 800 2400
Soldadora de
micro
alambre
4 220 46.00 183.99 10515 42060
Tabla 6. 8 Demanda total departamento de Herrera.
HERRERIA
Corriente Total (A) Potencia total (W)
350.59 62303
Corriente 1
156.11
Corriente 2
194.49
-
30
Herrera es el rea que ms demanda de corriente tiene, al contar con varias
mquinas para soldar.
Tabla 6. 9 Vidrio.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
Foco
9
127
0.17
1.57 20 180
Torno para
vidrio
1
115
5.95
5.95 680 680
Horno para
vidrio
1
220
43.74
43.74 10000 10000
Termmetro 1 127 0.09 0.09 20 20
Contactos 4 127 1.57 630 180 720
Tabla 6. 10 Demanda total horno para vidrio.
VIDRIO
Corriente Total (A) Potencia total (W)
60 11870
Corriente 1
16.36
Corriente 2
43.74
En la fbrica se toma como vidrio un horno que se tiene para trabajar con dicho
material, por lo tanto su demanda solo involucra a este horno.
-
31
Tabla 6. 11 Cargas en Carpintera.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
Foco
incandescente 1 127
0.66 0.66 75 75
Lampara
tubo 24 127
0.66 15.75 75 1800
Extracro de
polvos 1 127
18.44 18.44 2108 2108
Sierra
elctrica 1 120
19.58 19.58 2238 2238
Aspiradora 1 120 6.30 6.30 720 720
Cortadora 1 120 15.75 15.75 1800 1800
Contactos
127V 10 127
1.57 15.75 180 1800
Taladro de
banco 1 127
3.26 3.26 373 373
Taladro
multiple 1 220
9.79 9.79 2238 2238
Motor 1 1 220 8.18 8.18 1870 1870
Motor 2 1 220 6.74 6.74 1540 1540
Escuadradora 1 220 16.19 16.19 3700 3700
Enchapadora 1 220 12.51 12.51 2860 2860
Contactos
220V 3 220
3.50 10.50 800 2400
Router
perfilador 1 220
6.53 6.53 1492 1492
Compresor 1 220 10.59 10.59 2420 2420
Foco
incandescente 1 127
0.66 0.66 75 75
Lampara
tubo 24 127
0.66 15.75 75 1800
Tabla 6. 12 Demanda total de Carpintera.
CARPINTERA
Corriente Total (A) Potencia total (W)
157.27 28734
Corriente 1
63.15
Corriente 2
94.12
-
32
Una vez ya recopilado el consumo de cada una de las reas de la fbrica podemos
conocer la demanda total de toda la instalacin.
Tabla 6. 13 Demanda total de la Fbrica.
FBRICA
CORRIENTE TOTAL (A) POTENCIA TOTAL (W)
934.54 145142.1
Una vez terminado el levantamiento de cargas en la fbrica, se procedi a hacer lo
mismo en los otros dos edificios.
6.2.2.2. Edificio de Almacn: Los siguientes son los datos obtenidos al hacer el
levantamiento de cargas en el edificio de almacn, el cual tambin acoge a las
oficinas de Avante.
Tabla 6. 14 Carga en Cochera.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
Puerta
automtica 1 127 0.14 0.14 16.5 16.5
Foco
campana
3
127 0.87 2.62 100 300
Lmpara
tubo 6 127 0.66 3.94 75 450
Contactos 4 127 1.57 6.30 180 720
Tabla 6. 15 Demanda total de la Cochera.
COCHERA
Corriente Total (A) Potencia total (W)
13.01 1486.5
-
33
Tabla 6. 16 Cargas en Vidrio.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
Lmpara
tubo
16
127 0.66 10.50 75 1200
Foco
incandescente 4 127
0.26 1.05 30 120
Extractor
Future 100 3 127
0.11 0.34 13 39
Esmeriladora 2 127 6.53 13.05 746 1492
Cortadora
VI-008 1 127
15.00 15.00 1715 1715
Extractor 1 120 0.24 0.24 28 28
Ventiladores 2 127 1.21 2.41 138 276
Torno 1 220 10.10 10.10 1155 1155
Motor "m" 2 120 8.31 16.62 950 1900
Torno VI-003 1 127 9.19 9.19 1050 1050
Extractor 1 120 2.10 2.10 240 240
Torno VI-004 1 110 4.37 4.37 500 500
Enfriador de
agua 1 127
5.51 5.51 630 630
Taladro de
banco 1 120
2.62 2.62 300 300
Esmeril de
banco 1 127
6.53 6.53 746 746
Taladro de
banco 1 127
2.19 2.19 250 250
Estereo 1 127 0.44 0.44 50 50
Foco
incandescente 1 127
0.52 0.52 60 60
Extractor 2 115 0.20 0.40 23 46
Extractor
puerta 1 127
3.26 3.26 373 373
Contactos
127V 10 127
1.57 15.75 180 1800
Luminaria
fluorescente
75W
16 127
0.66 10.50 75 1200
Foco 4 127 0.26 1.05 30 120
-
34
Tabla 6. 17 Demanda total de Vidrio.
VIDRIO
Corriente Total (A) Potencia total (W)
122.22 15125
Corriente 1
112.12
Corriente 2
10.1
A diferencia de la fbrica, en donde solo estaba el horno, este es el taller de vidrio, y
su consumo es bajo debido a que trabajan mayormente con gas que con energa
elctrica.
Tabla 6. 18 Cargas en Almacn.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
Luminaria
60W 18 127
0.52 9.45 60 1080
Computadora 1 127 5.69 5.69 650 650
Switch 16
puertos 1 127
0.03 0.03 3 3
Ventilador 1 127 1.21 1.21 138 138
Enfriador de
agua 1 127
5.51 5.51 630 630
Foco
fluorescente
25W
1 127
0.22 0.22 25 25
Contactos 18 127 1.57 28.35 180 3240
Tabla 6. 19 Demanda total de Almacn.
ALMACN
Corriente Total (A) Potencia total (W)
22.09973753 2526
-
35
Tabla 6. 20 Cargas en compras, oficinas de SGC, comedor y oficina planta baja.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
COMPRAS
Lmpara tubo 11 127 0.66 7.22 75 825
Computadoras 2 127 5.69 11.37 650 1300
Impresora HP 1 127 1.33 1.33 152 152
Contactos 6 127 1.57 9.45 180 1080
SGC
Lmpara tubo 4 127 0.52 2.10 60 240
Contactos 6 127 1.57 9.45 180 1080
Computadoras 2 127 5.69 11.37 650 1300
Foco 30W 1 127 0.26 0.26 30 30
COMEDOR
Lmpara 4 127 0.52 2.10 60 240
Contactos 8 127 1.57 12.60 180 1440
Refrigerador 1 127 13.05 13.05 1492 1492
Horno 1 127 8.05 8.05 920 920
Horno 1 127 12.69 12.69 1450 1450
Cafetera 1 127 7.87 7.87 900 900
Horno 1 127 9.62 9.62 1100 1100
Frigobar 1 127 1.11 1.11 127 127
Televisin 1 127 4.37 4.37 500 500
OFICINA P.
ATLA
Rack 1 127 10.50 10.50 1200 1200
Lmpara tubo 7 127 0.52 3.67 60 420
Computadoras 4 127 5.69 22.75 650 2600
Contactos 10 127 1.57 15.75 180 180
Cafetera 1 127 7.87 7.87 900 900
Bomba 1 127 6.53 6.53 746 746
-
36
Tabla 6. 21 Demanda total de compras, oficinas de SGC, comedor y oficina planta
baja.
COMPRAS
Corriente Total (A) Potencia total (W)
29.37 3357
SGC
Corriente Total (A) Potencia total (W)
23.18 2650
COMEDOR
Corriente Total (A) Potencia total (W)
71.47 8169
OFICINA ABAJO
Corriente Total (A) Potencia total (W)
60.54 5300
Con esto se tiene que la carga total es la siguiente:
Tabla 6. 22 Demanda total del edificio de Almacn o Avante.
AVANTE
CORRIENTE TOTAL (A)
POTENCIA TOTAL (W)
376.8
38340
6.2.2.3. Edificio de Bodega. Las cargas del edificio bodega son las siguientes:
Tabla 6. 23 Cargas en comedor y cuarto limpio.
CARGA CANTIDA
D
VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA (A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL (W)
COMEDOR
Refrigerador
Coca-Cola 1 115
8.01 8.01 915 915
Televisor 1 127 0.70 0.70 80 80
Horno 2 127 12.69 25.37 1450 2900
Refrigerador 1 127 2.22 2.22 254 254
-
37
Contactos
127V 1 127
1.57 1.57 180 180
Foco 2 127 0.26 0.52 30 60
Luminarias
Tubo 2 127
0.66 1.31 75 150
CARPA
Refrigerador 1 127 1.99 1.99 227 227
Contactos
127V 2 127
1.57 3.15 180 360
Luminarias 2 100 0.87 1.75 100 200
0
EQUIPOS
(Comedor)
0
Luminarias
tubo 6 127
0.66 3.94 75 450
Tabla 6. 24 Demanda total de comedor y cuarto limpio.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
50.53 5178.4
Tabla 6. 25 Cargas en oficina y baos.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
OFICINA
Contactos
127V 1 127
1.57 1.57 180 180
Computadora 2 127 5.69 11.37 650 1300
Impresora
HP 1 127
1.33 1.33 152 152
Impresora
SHARP 1 127
8.00 8.00 914 914
Rack 1 127 12.00 12.00 1372 1372
Ventilador 1 127 1.75 1.75 200 200
Luminarias
Tubo 2 127
0.66 1.31 75 150
BAOS
Foco 30W 2 127 0.26 0.52 30 60
Extractor
Future 100 1 127
0.11 0.11 13 13
-
38
Tabla 6. 26 Demanda total de oficina y baos.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
37.98 3906.9
Tabla 6. 27 Cargas en materiales.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL (W)
MATERIALES
Bomba 1 127 3.26 3.26 373 373
Tabla 6. 28 Demanda total de materiales.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
3.26 335.7
Tabla 6. 29 Cargas en pintura.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL (W)
PINTURA
Compresor 1 208 14.00 14.00 4800 4800
Compresor 1 240 14.00 14.00 4800 4800
Contactos
220V
2
220 3.50 7.00 800 1600
Contactos
127V
5
127 1.57 7.87 180 900
Taladro 1 127 6.53 6.53 746 746
Extractor
para
maquina
1 127
20.03 20.03 2290 2290
Foco 1 127 0.87 0.87 100 100
-
39
Tabla 6. 30 Demanda total de pintura.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
70.31 13622.4
Corriente 1
35.31
Corriente 2
7.00
Corriente 3
28.00
Tabla 6. 31 Cargas en empaque.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
EMPAQUE
Foco 2 127 0.87 1.75 100 200
Luminaria 1 127 1.11 1.11 127 127
Contacto
127V 5 127
1.57 7.87 180 900
Lijadora
orbital 1 127
3.33 3.33 381 381
Taladro 1 127 6.53 6.53 746 746
Esmeril 1 120 6.30 6.30 720 720
Tabla 6. 32 Demanda total en Empaque.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
26.89 2766.6
-
40
Tabla 6. 33 Cargas en Calidad.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
CALIDAD
Contactos
127V 11 127
1.57 17.32 180 1980
Contactos
220V 2 220
7.00 14.00 800 1600
Foco 1 127 0.87 0.87 100 100
Tabla 6. 34 Demanda total de Calidad.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
32.20 3312
Tabla 6. 35 Cargas en Torno.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
TORNO
Foco 1 127 0.87 0.87 100 100
Contactos
127V 10 127
1.57 15.75 180 1800
Taladro
de banco 1 127
4.81 4.81 550 550
Torno 1 127 17.78 17.78 2032 2032
Esmeril
de banco 1 115
3.50 3.50 400 400
Soldadura
de punto 1 127
35.00 35.00 4000 4000
Cortadora
de banco 1 120
15.75 15.75 1800 1800
Lamapra
65W 3 127
0.57 1.71 65 195
Torno 1 220 11.16 11.16 2552 2552
Taladro
de banco 1 220
4.81 4.81 1100 1100
Contactos
220V 4 220
3.50 14.00 800 3200
-
41
Tabla 6. 36 Demanda total en Torno
Corriente Total (A) Potencia total (W)
125.14 9789.3
Corriente 1
95.16
Corriente 2
29.97
Tabla 6. 37 Cargas en Soldadura.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
SOLDADURA
Taladro 3 127 6.53 19.58 746 2238
Foco 1 127 0.87 0.87 100 100
Taladro de
banco 1 127
4.81 4.81 550 550
Esmeril de
banco 1 127
1.66 1.66 190 190
Contactos
127V 5 127
1.57 7.87 180 900
Mquina de
soldar
1
220 45.93 45.93 10500 10500
Contactos
220V 4
220 3.50 14.00 800 3200
Tabla 6. 38 Demanda total en Soldadura.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
94.73 3580.2
Corriente 1
34.80
Corriente 2
59.93
-
42
Tabla 6. 39 Cargas en Armado.
CARGA CANTIDAD VOLTAJE
(V)
CORRIENTE
UNITARIA
(A)
CORRIENTE
TOTAL
POTENCIA
UNITARIA
(W)
POTENCIA
TOTAL
(W)
EQUIPOS (a un lado de soldadura)
Foco
campana
1 127 0.87 0.87 100 100
Contactos
127V
4 127 1.57 6.30 180 720
Tabla 6. 40 Demanda total en Armado.
Corriente Total (A) Potencia total (W)
7.17 820
Tabla 6. 41 Demanda total de Bodega.
TOTAL
Corriente (A)
448.21
Potencia (W) 61836.3
Una vez hecho el levantamiento de carga de los tres edificios, se procedi a llevar a
cabo los clculos necesarios para hacer un balance de cargas, calcular conductores y
protecciones, y de esta manera tener una instalacin segura.
6.3. Clculos de elementos para la instalacin elctrica
Conociendo la carga real que se tiene en la empresa, se calcularon los elementos que debe
de llevar la nueva instalacin elctrica que se dise, estos son:
Conductores
Protecciones
Sistemas de control
-
43
Canalizaciones
Banco de capacitores
Filtros
Contactos
Para el clculo del calibre del conductor que debe de llevar cada uno de los circuitos
elctricos, se necesit de las siguientes formulas.
Para un sistema monofsico a dos hilos (Fase y Neutro) como se muestra en la
figura 6.12:
Figura 6. 12 Descripcin grafica de un sistema monofsico a dos hilos (Fase y Neutro).
Para el clculo de corriente
(1)
Para el clculo de potencia
(2)
Para un sistema monofsico a tres hilos (2 Fase y Neutro) como se muestra en la
figura 6.13:
-
44
Figura 6. 13 Descripcin grafica de un sistema trifsico a cuatro hilos (3Fases y Neutro).
Para el clculo de corriente:
(3)
Para el clculo de potencia:
(4)
Para un sistema monofsico a dos hilos (Fase y Neutro) como se ve en la figura
6.14:
Figura 6. 14 Descripcin grafica de un sistema trifsico a cuatro hilos (3Fases y Neutro).
-
45
Para el clculo de corriente:
(5)
(6)
Para el clculo de potencia:
(7)
(8)
Conociendo la corriente con los clculos, aplicando las frmulas antes mencionadas, se
seleccion el conductor correcto eligiendo un calibre de mayor capacidad de corriente que
la calculada, esto debido a que se dise una instalacin elctrica eficiente, segura y capaz
de soportar un aumento en la demanda actual a causa de un futuro crecimiento de la
empresa.
En la tabla 6.2 se muestran las capacidades de amperaje que puede conducir cada calibre
para tensiones de hasta 2000 volts a una temperatura ambiente de 30 C, esta tabla se
encuentra en la NOM-SEDE-001-2012, Instalaciones Elctricas (utilizacin), Tabla 310-
15(b)(16).- Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones hasta 2000
volts y 60C a 90C. No ms de tres conductores portadores de corriente en una
canalizacin, cable o directamente enterrados, basados en una temperatura ambiente de
30C. Esta tabla fue la que se aplic para seleccionar el calibre de acuerdo con su capacidad
de conduccin.
-
46
Tabla 6. 42 Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones hasta
2000 volts y 60C. No ms de tres conductores portadores de corriente en una
canalizacin, cable o directamente enterrados, basados en una temperatura ambiente
de 30C.
-
47
6.3.1. Clculo de elementos para fbrica
A continuacin se describen los clculos de la corriente y potencia consumida por cada rea
as como el calibre de los conductores y protecciones para cada circuito derivado de cada
seccin
Oficina: La carga monofsica (Lnea Neutro) conectada es de 17708 W, con la
frmula 1, se calcul la corriente de las cargas monofsicas:
(1)
= 154.93A
La carga monofsica (Lnea Lnea) conectada es de 2058 W, con la frmula 3 de la
corriente de los equipos bifsicos:
(3)
= 9A
La corriente total que consume el rea de la oficina es igual a 163.12A
De la corriente total:
135.27A, corresponden a la parte de la fuerza.
12.77A, pertenecen a las luminarias.
10.5A, concierne al sistema de comunicacin (Rack).
Se decidi por alimentar el rea de la oficina con las tres lneas, por su gran cantidad de
consumo que se tiene, esto para no tener problemas por una sobrecorriente y saturar alguna
de las lneas.
El calibre alimentador de la oficina es de 6 AWG y la proteccin es de un interruptor
termomagntico de 3 Polos 60A.
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Toda la carga total se dividi en 7 circuitos derivados, separando los de fuerza y de luz para
que no existieran problemas de ruido elctrico y afectaran la luminosidad de las lmparas.
Se puso un circuito derivado exclusivamente para el rack de comunicaciones y el control de
la alarma, esto por los motivos de que a la salida del personal de la empresa se abren todos
los interruptores de los circuitos, para evitar algn tipo de accidente elctrico, por esta
razn algunas veces se abra el circuito derivado que venia del rack desconectando por
completo el sistema de seguridad que tiene la empresa, que conforma alarma y cmaras de
seguridad.
Se utilizaron 4 circuitos para contactos monofsicos a 127V que aproximadamente cada
uno tendr 33.75A conectados, esto considerando una carga conectada del 100%, pero
como nunca est conectada toda la demanda completa se consider un factor de utilizacin
de un 80% esto se contempl tambin para hacer una instalacin elctrica ms econmica
sin dejar a un lado la eficiencia y seguridad de esta.
Usando el factor de utilizacin cada circuito tiene conectados 24A. Revisando la tabla 6.2
se elige el calibre del conductor usando el que tenga la capacidad de conducir esta
corriente, como no hay un calibre que conduzca los 24A exactos, se eligi el inmediato
superior que son 30A de capacidad, este corresponde al calibre 10 AWG con un interruptor
termomagntico monofsico de 30A por cada circuito derivado.
Para las luminarias se utilizaron dos circuitos derivados, cada uno de estos conduce una
corriente de 6.38 A, se eligi un calibre que soportara esta cantidad ms un cierto rango de
amperaje para que en un futuro no se tuvieran problemas por sobrecalentamiento de estos,
se eligi el calibre 12 AWG por su capacidad de conduccin que son 20 Amperes.
En los aires acondicionados se utilizaron dos circuitos bifsicos con un calibre 12 AWG
con un interruptor de 2 dos polos 15A cada uno.
Comedor: En el rea del comedor solo existen pocas cargas monofsicas que solo se
utilizan a ciertas horas del da.
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La carga monofsica conectada es de 1410W, con la frmula 1 se calcul la corriente.
= 12.34A
Se dividi toda la carga en dos circuitos derivados, uno para luminaria y el otro para fuerza,
esto se realiz con el objetivo de no afectar al circuito de las luminarias por cualquier clase
de ruido electromagntico que genere el circuito de fuerza, tal como se efectu en el rea de
oficina.
El circuito de las luminarias lleva un conductor del calibre 12 AWG con un interruptor
termomagntico de un polo 20A, y para el circuito de fuerza un calibre 10 AWG con un
interruptor de un polo 30A, este circuito adems de contener los contactos a 127V se
introdujo un ventilador de techo, para evitar tener tantos circuitos derivados y un exceso de
conductores.
Plasma: En esta rea se necesitaron las tres lneas para alimentarlo, esto se debi a la
gran cantidad de corriente que consumen todos los equipos conectados al circuito de
esta rea. Esta es una de las reas ms importantes de la fbrica, aqu se encuentra el
CNC de plasma encargado de realizar el corte de las plantillas para la fabricacin de los
muebles que crea la empresa, adems de contar con el rea de calidad, donde se realizan
pruebas a todos los equipos
En esta rea existen equipos monofsicos (Lnea Neutro), monofsicos (Lnea- Lnea) y
trifsicos.
Las cargas monofsicas (Lnea Neutro) equivalen a 4833W corresponden a contactos de
127V, cortadora de plasma manual y a extractores que se utiliza