PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE LA RED ELÉCTRICA Y DE ...

PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE LA PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DE LA RED ELÉCTRICA Y DE RED ELÉCTRICA Y DE

TELECOMUNICACIONES DE LA TELECOMUNICACIONES DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA BOYACÁ DE INSTITUCIÓN EDUCATIVA BOYACÁ DE

PEREIRAPEREIRA

Presentado por:Presentado por: Miguel Armando Paternina RiveraMiguel Armando Paternina Rivera

Michel Andrés Hoyos CastañoMichel Andrés Hoyos Castaño

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

Aquellas edificaciones que tienen un tamaño y antigüedad

considerables por lo general no tienen la normatividad necesaria

para su funcionamiento. Este es el caso de la Institución

Educativa Boyacá, ubicada en la Carrera. 5 No. 21-03, que al año

2012 su red eléctrica y de telecomunicaciones no cumple con

algunas condiciones de seguridad establecidas por las normas

NTC2050, RETIE, RETILAP y ANSI/EIA/TIA-568.

OBJETIVO GENERALOBJETIVO GENERAL

Realizar una propuesta que cumpla con las normas vigentes

para el diseño de las redes eléctricas y de sistema de

comunicaciones de la Institución Educativa Boyacá de Pereira.

OBJETIVOS ESPECIFICOSOBJETIVOS ESPECIFICOS

• Verificar el estado actual de las redes eléctricas y de comunicaciones.

• Revisar las normas vigentes para el diseño de la propuesta de mejoramiento de los sistemas de comunicación y sistemas eléctricos en planteles educativos, las cuales garanticen el funcionamiento adecuado y seguro de estos diseños.

•Diseñar el plano eléctrico y el de sistemas de telecomunicaciones.

•Presentar un documento de la propuesta, donde se incluyen aspectos técnicos y financieros.

PROPUESTA DE MEJORAMIENTOPROPUESTA DE MEJORAMIENTO

• PLANO ESTRUCTURAL

• MEJORA DE LA RED ELÉCTRICA

Interruptores mal ubicados

Estabilizadores en lugares inadecuados

Tableros en buen estado, mala ubicación

Salones adaptados para salas de sistemas

• DISEÑO ELÉCTRICO

Plano de salidas de fuerza primera planta

Plano de salidas de fuerza segunda planta

Luminarias utilizadas

Simulaciones en DIALux

Plano de iluminación primera planta

Plano de iluminación segunda planta

Malla de puesta a tierra

• MEJORA DE TELECOMUNICACIONES

Estado actual del Rack, Modem y el Servidor

Estado actual de las salas de sistemas

• DISEÑO TELECOMUNICACIONES

Diseño de las salas de sistemas

Plano de telecomunicaciones primera planta

Plano de telecomunicaciones segunda planta

PRESUPUESTO TOTALPRESUPUESTO TOTAL PRESUPUESTO TOTAL

T0 $ 5.273.611,07

T1 $ 1.834.773,57

T2 $ 4.263.816,87

T3 $ 704.397,00

T4 $ 3.009.730,62

T5 $ 2.052.697,25

T6 $ 1.232.816,34

T7 $ 830.327,13

T8 $ 3.233.452,92

TG $ 3.795.245,27

1 * Tablero Bifasico con Puerta de 24 Circuitos $ 152.799,00

1*Tablero Bifasico con Puerta de 12 Circuitos $ 132.500,00

8 *Tablero Bifasico con Puerta de 8 Circuitos $ 409.600,00

Transformador Monofásico 50 KV A – 13,200 V $ 3.471.450,00

2100 m Cable UTP Cat.6 $ 2.923.200,00

127* Jacks de Conexion cat. 6 $ 1.073.150,00

417,08 m * Cable Coaxial $ 662.740,12

29 * Toma coaxial Luminex $ 178.350,00

15* Toma telefono amer. Senc $ 140.250,00

94 m * Cable Telefónico $ 56.212,00

3 * Patch Panel categoria 6 de 24 Puertos $ 760.380,00

Rack de Piso 19 RU $ 3.947.368,50

7 * Switch 24 puertos $ 854.000,00

Router Inalambrico $ 100.000,00

200 * Conector de Ponchar RJ45 $ 80.000,00

250 * Curva PVC de 1/2 $ 47.500,00

Mano de Obra estimada por 2 meses ( SMLV $566700)

5 personas Red Eléctrica + 4 personas Red Telecomunicaciones + Profesional $ 10.200.600,00

TOTAL $ 51.420.967,65

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• Este proyecto ha sido de gran importancia para nuestra experiencia como

tecnólogos electricistas, puesto que en este se integran diferentes campos del

conocimiento analizados a lo largo del programa y los cuales nos han permitido

adquirir una experiencia práctica.

• El estado actual de las redes, hace necesario que estos sean sustituidos por

uno que brinde las garantías necesarias para el buen funcionamiento de la

institución, puesto que se presentan problemas tanto en el diseño eléctrico como

en el de telecomunicaciones, debido a que no hay cumplimiento con la

normatividad vigente.

• El presupuesto entregado en el proyecto, puede variar a futuro debido a

cambios de proveedor o cambios en los precios de los productos.

• El diseño propuesto de telecomunicaciones permite la implementación, el avance

tecnológico y actualización continua de nuevos software fácilmente.

• Aunque este proyecto no sea llevado a cabo, es importante para la institución

contar con los planos entregados en este, puesto que en estos momentos no se

cuenta con documentos de este tipo en la institución.

• Se recomienda la instalación del software necesario para la cátedra de inglés en

las salas de sistemas1 y sistemas2, ya que esta sala fue suprimida en el nuevo

diseño.

• Es posible implementar un programa de monitoreo desde la computadora del

docente, para visualizar las pantallas de las computadoras de la sala. Es decir, el

docente puede ver qué hacen todos los usuarios al mismo tiempo, porque se

despliega una copia de los contenidos de las pantallas. Se pueden ver todas

juntas, algunas o una sola.

• Es altamente recomendable que los computadores cuenten con mantenimiento

técnico si están fuera del plazo de garantía, debido a cualquier tipo de problema

que pueda surgir en los computadores, ya sea un eventual desperfecto físico de

algún componente o el desperfecto lógico de algún programa.

PREGUNTAS

GRACIAS POR SU ATENCION !

VOLVER

Resistividad del Suelo: 25 [Ωm]

Diametro de la barra: 0,016 [m]

Profundidad de enterramiento: 0,5 [m]

Longitud del electrodo: 2,4 [m]

Separacion: 0,5 [m] Solo para dos brazos en paralelo

Arreglo:

Resistencia del arreglo: 4,12 [Ω]

Electrodos Horizontales

Seis brazos simetrico

Dos brazos paralelo

Cuadrado

Tres brazos simetricos

Cuatro brazos simetrico

Lineal

Perfil cuadrado de dos brazos


SL B

Linea 2,4 1

Perfil cuadrado de dos brazos 4,8 1,46

Tres brazos simetricos 7,2 2,38

Cuatro brazos, simetricos 9,6 8,45

Seis brazos, simetricos 14,4 192

Dos brazos paralelos 4,8 5,76

Cuadrado 9,6 5,53

3 7,2 2,38

Resistividad del suelo: 34 [Ωm]


Radio del electrodo: 0,016 [m]

Separación (D): 3,3 [m]

Resistencia Total*: 9,96 [Ω]

*Electrodos enterrados a 50 cm del suelo, con resistividad homogénea

3 Electrodos en Triangulo

Electrodos Verticales

3 Electrodos en línea

Dos Electrodos en línea

Electrodo Vertical Simple

D

D D

D D

D

Arreglo

Electrodo Simple




Electrodo Vertical

Electrodo Horizontal

fidelsmc.blogspot.com

Calculos Eléctricos

Sistemas de Puesta a Tierra

Por: Fidel Moreno

Mallas Cuadradas y Rectangulares

http://fidelsmc.blogspot.com/

60 Ohm/m (resistividad del suelo)

10000 Ohm/m (resistividad superficial)

0,3 m (Profundidad de la capa superficial)

Geometría de la malla Ver Diagrama

Largo (X): 6 m Cantidad de varillas: 5

Ancho (Y): 6 m Largo: 2,4 m

Área: 36

Espacio Vertical (Ey) 2 m LR: 12 m

Espacio Horizontal (Ex) 2 m

Conductores verticales: 4

Conductores Horizontales: 4

Lc: 48 m (Longitud total de la malla) Lm: 70,74 m

h: 0,50 m (Profundidad de la malla) Lt: 60,00 m

Parámetros eléctricos

Ts: 0,1 s (Tiempo de duración de la falla)

3I0: 2774,00 A (3XI0 Corriente de falla) Calcular

Tipo:

Conductividad: 97 % respecto al cobre puro

Factor αr: 0,00381 @20ºC [1/ºC]

K0 a 0ºC: 242

Tm: 1084 [ºC] (Temperatura de fusion)

ρr a 20ºC: 1,78 [μΩ·cm]

TCAP: 3,42 [J/cm3·ºC] Capacidad termica

Tipo de Union:

Temp Max de la Union: 450 ºC

Ta: 30 ºC (temperatura ambiente)

Akcmil: 6,13 kcmil

Area minima: 3,10 mm2

Diámetro mínimo: 0,0020 mm

Conductor de diseño:

área: 53,48 mm2

diámetro: 0,0083 mm

K: -0,99 (factor de reflexión)

Cs: 0,87 (factor de reducción)

Peso de la persona: kg

Es: 26422,97 V (Voltaje de paso Max, para el peso indicado)

Et: 6978,10 V (Voltaje de toque Max)

Datos del Suelo

Factores de paso y toque

Conductor de la malla

IEEE 80-2000 Sec 11.3 Tabla 1 Con temperatura de referencia 20ºC

D

Características mínimas del conductor de tierra

s

2m

Cobre Comercial

Soldada

sh

70

0,1

1/0 AWG

Con varillas en las esquinas

Rg: 4,87 Ω (Resistencia de la malla)

IG: 3,15 kA Calcular

GPR: 15329,45 V (Incremento de potencial en la malla)

Em: 2087,32 V (Voltaje de la malla en falla)

Es: 2903,93 V

Corriente de Malla

Incremento de potencial

Resistencia de la malla

Voltaje de malla

Voltaje de paso

El Diseño cumple con la norma

2 m

Vista de planta Referencial2 m

Capa Superficial

Nivel del suelo

0,3 m

Malla de Puesta a tierra

Geometría de la Malla de puesta a tierra

Vista Lateral Referencial

No se muestran los electrodos

0,5 m

6 m6 m

Capa Superficial


VOLVER

E: 13,2 kV (Voltaje del sistema L-L)

Rf: 0 Ω (Resistencia en la falla)

R1: 0,085 Ω (Resistencia de secuencia positiva del sistema)

R2: 0,085 Ω (Resistencia de secuencia negativa del sistema)

R0: 0,034 Ω (Resistencia de secuencia cero del sistema)

X1: 2,412 Ω (Reactancia de secuencia positiva del sistema)

X2: 2,412 Ω (Reactancia de secuencia negativa del sistema)

X0: 2,414 Ω (Reactancia de secuencia cero del sistema)

Io: 1,05 kA (Corriente de falla) Volver

Corrientes de falla (I0)

Tipo de Falla

L-G

L-L-G

Convertir a complejo

Rf: 0 ln lln

R1: 0,085 0,204+7,238i

R2: 0,085 lg

R0: 0,034 llg

X1: 2,412i

X2: 2,412i

X0: 2,414i

E 7621,02355330306

xr 35,48039216

tipo de falla

1

1052,50

1116,33

3I0: 3,16 kA (Corriente de falla)

Ts: 0,1 s (Tiempo de duracion de la falla)

X/R: Relacion X/R

Df: 1,232 Factor de decremento

Sf: 0,81 Factor de división

IG: 3,15 kA Volver 1,06 kA

Calculo de corriente de malla IG

20

Corriente de malla

Usar 3I0

Introducir Valor

1 3,15 calculada

Segundos Ciclos X/R=10 X/R=20 X/R=30 X/R=40

0,00833 0,5 1,576 1,648 1,675 1,688

0,05 3 1,232 1,378 1,462 1,515

0,1 6 1,125 1,232 1,316 1,378

0,2 12 1,064 1,125 1,181 1,232

0,3 18 1,043 1,085 1,125 1,163

0,4 24 1,033 1,064 1,095 1,125

0,5 30 1,026 1,052 1,077 1,101

0,75 45 1,018 1,035 1,052 1,068

1 60 1,013 1,026 1,039 1,025

Factor de decrementoDuracion de la falla

Tabla 10 (IEEE-80)

ts

X/R 3

10

20

30

40

2

Tipo de material

Conductividad

del material

%

Factor αr

@ 20ºC

[1/ºC]

K0 a 0ºC

(0ºC)

Cobre Puro 100 0,00393 234

Cobre Comercial 97 0,00381 242

Acero recubierto de cobre 40 0,00378 245


Barra de acero recubierto de cobre 20 0,00378 245

Aluminio grado EC 61 0,00403 228

Aluminio 5005 53,5 0,00353 263

Aluminio 6201 52,5 0,00347 268

Acero recubierto de aluminio 20,3 0,0036 258

Acero 1020 10,8 0,0016 605

Barra de acero recubierto de acero inoxidable 9,8 0,0016 605

Barra de cobre recubierto de Zinc 8,6 0,0032 293

Acero inoxidable 304 2,4 0,0013 749

2

Tabla 1 (IEEE 80-2000 sec 3.11)

Constantes de materiales

Temperatura

de fusion

Tm

[ºC]

ρr a 20ºC

[μΩ·cm]

TCAP

Capacidad

termica

[J/cm3·ºC]

1083 1,72 3,42

1084 1,78 3,42

1084 4,4 3,85

1084 5,86 3,85

1084 8,62 3,85

657 2,86 2,56

652 3,22 2,6

654 3,28 2,6

657 8,48 3,58

1510 15,9 3,28

1400 17,5 4,44

419 20,1 3,93

1400 72 4,03

Tabla 1 (IEEE 80-2000 sec 3.11)


1800 4789,22106

13,2

78,7318917

217

1,732

125,288684

RECTORIA

ALMACEN 1

BA¤O

SALON 25

SALON 26

SALON 27

SALON 28

HUESPEDES 1

SALON 17

SALON 18

SALON 19

SALON 21

SALON 22

SALON 23

SALON 24

T1

T0

HUESPEDES 2

4

2

8

6

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

8

8

8

88

8

8

8

8

8

1010

10

10

10

10

10

10

10

10

10

44

4

4

4

4

4

4

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4

4

4

44

4

4 4

6

6

6

6

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6

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6

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6

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2

2

2

2

22

2

2

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4

4

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4

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6

2

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8

8

8

88

8

8

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8

8

1010

10

10

10

10

10

10

10

10

10

44

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

44

4

4 4

6

6

6

6

6

6

66

6

6

6

6

6

6

6

6

6

2

2

2

2

22

2

2

SALON 20

TG

A TG

18-20

A TG

SEGUNDA PLANTA

RECOMENDACIONES:

PROYECTO:

CONTIENE:

DISE¤O

RECIBIDO POR Y FECHA:

UBICACIčN

PROPIETARIO:

ESCALA:

FECHA DISE¤O:

RADICACIčN No:

FECHA:

PLANO:

Michel Andres Hoyos

2 /DE 2

Miguel Armando Paternina

ANEXO C PLANO DE ILUMINACIčN

1:100

18-20

18-20

18-20

18-20

18-20

18-20

DETALLE DEL MEDIDOR

DETALLE DEL MEDIDOR

Nivel del Piso

1.5m

SALA PROF.

COORDINACION

SALON 13

SALON 14

SISTEMAS 2

DISE¤O RED EL£CTRICA Y DE TELECOMUNICACIONES DE LAINSTITUCIčN EDUCATIVA BOYACA DE PEREIRA

Ing. Santiago G·mez Estrada

Biblioteca 1

UTP: TECNOLOGÍA ELÉCTRICA

Fecha: 05.12.2011Proyecto elaborado por: Michel Hoyos- Miguel Paternina

Biblioteca 105.12.2011

Proyecto elaborado por Michel Hoyos- Miguel PaterninaTeléfono

Faxe-Mail [email protected]

Índice

Biblioteca 1Portada del proyecto 1Índice 2Lista de luminarias 3HavellsSylvania 0052062 SYLREF-E 236 B2 PC + Sin accesorio

Hoja de datos de luminarias 4Local 1

Resumen 5Luminarias (ubicación) 6Resultados luminotécnicos 7Vistas Ray-Trace

Previsualización Ray-Trace 3Rendering Ray-Trace 8

DIALux 4.9 by DIAL GmbH Página 2




Biblioteca 1 / Lista de luminarias

8 Pieza HavellsSylvania 0052062 SYLREF-E 236 B2 PC + Sin accesorioN° de artículo: 0052062Flujo luminoso de las luminarias: 6700 lmPotencia de las luminarias: 86.0 WClasificación luminarias según CIE: 100Código CIE Flux: 42 75 96 100 82Lámpara: 2 x 36W T8 (Factor de corrección 1.000).





HavellsSylvania 0052062 SYLREF-E 236 B2 PC + Sin accesorio / Hoja de datos de luminarias

Emisión de luz 1:

100

150

200

250

cd/klm 82%C0 - C180 C90 - C270

0° 15° 30°

45°

60°

75°

90°

105°105°

90°

75°

60°

45°

30° 15° 0°

Clasificación luminarias según CIE: 100Código CIE Flux: 42 75 96 100 82

Cuerpo pintado en blanco con tapas fijas en los extremos Reflectores nervados de aluminio o chapa de acero pintada en blanco. Aplicaciones Locales industriales e instalaciones deportivas, talleres, almacenes y cadenas de montaje

Emisión de luz 1:

Valoración de deslumbramiento según UGR

Techo 70 70 50 50 30 70 70 50 50 30

Paredes 50 30 50 30 30 50 30 50 30 30

Suelo 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Tamaño del localX Y

Mirado en perpendicularal eje de lámpara

Mirado longitudinalmenteal eje de lámpara

2H 2H 20.5 21.9 20.8 22.1 22.4 18.9 20.3 19.2 20.5 20.83H 22.3 23.5 22.6 23.8 24.1 20.6 21.9 20.9 22.1 22.44H 22.8 24.0 23.2 24.3 24.6 21.3 22.5 21.7 22.8 23.16H 23.1 24.2 23.5 24.5 24.8 21.8 22.9 22.2 23.2 23.58H 23.1 24.2 23.5 24.5 24.9 21.9 23.0 22.3 23.3 23.7

12H 23.1 24.1 23.5 24.5 24.8 22.0 23.0 22.4 23.4 23.7

4H 2H 21.2 22.4 21.5 22.7 23.0 20.1 21.3 20.4 21.5 21.83H 23.2 24.2 23.5 24.5 24.9 22.0 23.0 22.4 23.3 23.74H 23.9 24.8 24.3 25.1 25.5 22.9 23.8 23.3 24.1 24.56H 24.2 25.0 24.6 25.4 25.8 23.5 24.3 23.9 24.7 25.18H 24.3 25.0 24.7 25.4 25.8 23.7 24.4 24.1 24.8 25.2

12H 24.3 24.9 24.7 25.4 25.8 23.8 24.5 24.2 24.9 25.3

8H 4H 24.2 24.9 24.6 25.3 25.7 23.3 24.1 23.8 24.4 24.96H 24.6 25.2 25.1 25.7 26.1 24.1 24.7 24.6 25.2 25.68H 24.7 25.3 25.2 25.7 26.2 24.4 24.9 24.9 25.4 25.9

12H 24.8 25.2 25.3 25.7 26.2 24.6 25.1 25.1 25.5 26.0

12H 4H 24.2 24.9 24.6 25.3 25.7 23.3 24.0 23.8 24.4 24.96H 24.7 25.2 25.2 25.7 26.1 24.2 24.7 24.7 25.2 25.68H 24.8 25.3 25.3 25.7 26.2 24.5 25.0 25.0 25.4 25.9

Variación de la posición del espectador para separaciones S entre luminarias

S = 1.0H +0.1 / -0.1 +0.1 / -0.1S = 1.5H +0.2 / -0.3 +0.3 / -0.3S = 2.0H +0.4 / -0.5 +0.6 / -0.8

Tabla estándar BK05 BK07

Sumando de corrección 6.6 6.6

Índice de deslumbramiento corregido en relación a 6700lm Flujo luminoso total





Local 1 / Resumen

390390

390

390390

390

390

520

520

520

520

520

520

520520

520

520

520

520520

520

520

520

520

520 520

520

520

520

520

520

520

520

520520

520

520

520

520

520

650650

650

650

14.37 m0.00 0.74 1.60 2.78 3.90 5.00 5.77 8.67 9.42 10.29 11.29 12.21 13.17

4.83 m

0.000.400.82

1.592.092.462.903.273.784.17

Altura del local: 2.580 m, Altura de montaje: 2.580 m, Factor mantenimiento: 0.80

Valores en Lux, Escala 1:103

Superficie [%] Em [lx] Emin [lx] Emax [lx] Emin / Em

Plano útil / 457 39 676 0.086Suelo 67 269 14 483 0.052Techo 80 118 38 192 0.319Paredes (5) 68 184 4.16 494 /

Plano útil:Altura: 0.850 mTrama: 128 x 128 Puntos Zona marginal: 0.000 m

Lista de piezas - Luminarias

Valor de eficiencia energética: 10.13 W/m² = 2.22 W/m²/100 lx (Base: 67.90 m²)

N° Pieza Designación (Factor de corrección) [lm] P [W]

1 8 HavellsSylvania 0052062 SYLREF-E 236 B2 PC + Sin accesorio (1.000) 6700 86.0Total: 53600 688.0





Local 1 / Luminarias (ubicación)

1

1

1

1

1

1

1

1

14.37 m0.00 1.80 5.39 8.98 12.57

4.83 m

0.00

1.21

3.62

Escala 1 : 103


N° Pieza Designación

1 8 HavellsSylvania 0052062 SYLREF-E 236 B2 PC + Sin accesorio





Local 1 / Resultados luminotécnicos

Flujo luminoso total: 53600 lmPotencia total: 688.0 WFactor mantenimiento: 0.80Zona marginal: 0.000 m

Superficie Intensidades lumínicas medias [lx] Grado de reflexión [%] Densidad lumínica media [cd/m²] directo indirecto total

Plano útil 355 102 457 / / Suelo 199 70 269 67 57Techo 0.05 118 118 80 30Pared 1 106 77 183 68 40Pared 2 125 92 217 68 47Pared 3 118 88 206 68 45Pared 4 69 42 111 68 24Pared 5 42 33 76 68 16

Simetrías en el plano útilEmin / Em: 0.086 (1:12) Emin / Emax: 0.058 (1:17)






Local 1 / Previsualización Ray-Trace 3
