Exemples de memòries tècniques de disseny de les instal·lacions especials

Amb el programari lliure del paquet ofimàtic OpenOffice (o LibreOffice), que de ben segur ja sabeu utilitzar, n’hi ha prou i a més té la possibilitat d’exportar directament a format PDF.

Els documents que podeu trobar en el web oficial de la Generalitat de Catalunya són:

• Model ELEC-1. Imprès d’instància [DOC, 117 kB] (actualitzat: març 2008).
• Model ELEC-2. Esquema unifilar [PDF, 83,70 kB] (actualitzat: octubre 2003).
• Model ELEC-3. Memòria tècnica [DOC, 132,5 kB] (actualitzat: octubre 2003).
• Model ELEC-4. Certificat d’acabament d’instal·lació [DOC, 54 KB] (actualitzat: gener 2010).
• Model ELEC-5. Reglaments de seguretat [DOC, 60 kB] (actualitzat: gener 2003)
• Certificat d’instal·lació elèctrica en baixa tensió [DOC, 118 kB] (actualitzat: novembre 2006).
• Certificat d’instal·lació elèctrica de baixa tensió [DOC, 119,5 kB]
• Atraccions de fira ambulants amb instal·lació elèctrica pròpia (actualitzat: març 2008).
• Butlletí de reconeixement d’instal·lació elèctrica de baixa tensió [DOC, 121 kB].
• Rehabilitació de pisos i locals comercials privats (actualitzat: maig 2007).
• El croquis de la instal·lació és obligat, però no té un format establert.

La documentació de les memòries tècniques de disseny té dues parts ben diferenciades, una part administrativa i una part tècnica. La documentació administrativa és el conjunt de documents en els quals figuren les dades del propietari de la instal·lació i de l’instal·lador que la fa. La part tècnica té a veure amb la manera d’omplir els models següents:

• L’ELEC-3, una taula en la qual cal posar cadascuna de les línies, i calcular les caigudes de tensió, potències, corrents, etc.
• L’ELEC-2 o l’esquema unifilar en el qual cal posar, esquemàticament, les línies, els aparells de protecció i les càrregues. En l’esquema unifilar sempre han d’aparèixer les mateixes línies que heu posat en la taula de l’ELEC-2.
• El croquis, que serveix per ubicar-hi els diferents elements de la instal·lació i saber la distància de separació entre ells, la qual us servirà per calcular les caigudes de tensió.

La figura mostra un croquis molt senzill en el qual s’han d’ubicar les càrregues, els quadres i subquadres.

Un croquis serveix perquè us feu una idea d’allò que us demanen en la instal·lació. En un cas real, normalment és el client qui us dirà on vol posar les càrregues, i allò que encara és més important, quin tipus de càrregues.

Els embolcalls, l’aparellatge, les preses de corrent i els elements de la instal·lació que són a la intempèrie han de tenir un grau de protecció IP45, com a mínim.

Per confegir la memòria tècnica haureu de calcular les caigudes de tensió i dimensionar els cables i les proteccions, així doncs, cal conèixer les distàncies a les càrregues que es veuen en un croquis de la instal·lació, i les càrregues, és a dir, la potència de la instal·lació, i des cadascuna de les línies que en formen part.

Per confegir la documentació suposareu les càrregues següents a l’instal·lació:

• Subquadre 1 (SC1)
  • G01: grua, motor trifàsic de 15 kW, amb un factor de potència de 0,80
  • X01: endolls trifàsics amb una potència total de 4,5 kW, amb un factor de potència de 0,95
  • E01: il·luminació, càrrega monofàsica de 2 kW, amb un factor de potència de 0,9
• Subquadre 2 (SC2)
  • X11: endolls trifàsics amb una potència total de 4,5 kW, amb un factor de potència de 0,95
  • X12: endolls trifàsics amb una potència total de 4,5 kW, amb un factor de potència de 0,95
  • E11: il·luminació, càrrega monofàsica de 2 kW, amb un factor de potència de 0,9

Com mostra la figura, l’ELEC-3 es pot dividir en cinc parts amb la finalitat de facilitar la tasca d’emplenar-lo i perquè també és l’ordre que es pot seguir quan es fan els càlculs de la instal·lació.

El primer pas és calcular la intensitat o potència total de la instal·lació, per això heu d’anar calculant la intensitat de cadascuna de les línies:

• G01. Aquesta intensitat és la intensitat instal·lada per al circuit de la grua, el G01: . Però la intensitat de càlcul serà un 125% superior a aquesta d’acord amb el que prescriu la ITC-BT-47:
• X01:
• E01:
• X11:
• E11:

La intensitat total instal·lada serà de:

Intensitat de càlcul. Però com que els càlculs s’han de fer amb el corrent augmentat que prescriu el reglament, en aquest cas, com que es tracta d’un motor, cal augmentar el corrent del motor un 125%. El corrent resultant s’anomena corrent de càlcul o potència de càlcul i és el que es farà servir per calcular la secció dels conductors:

Com que hi ha dues càrregues monofàsiques és important que cadascuna vagi a una fase diferent. Aleshores, si connecteu les dues càrregues monofàsiques a la mateixa fase tindreu:

a la fase en què heu connectat les dues càrregues monofàsiques i a la resta

En canvi, si les càrregues monofàsiques es connecten a fases diferents tenim un corrent de:

a les dues fases que tenen la càrrega monofàsica, i com abans,

a la fase que no té cap càrrega monofàsica.

Així, el cable ha de suportar:

• 73,67 A si es connecten les càrregues monofàsiques a la mateixa fase.
• 64,01 A només, si les càrregues es reparteixen.

Un cop calculats els corrents, ja és possible suposar una secció de cable a partir de la taula de la ITC-BT-19, que és la mateixa seguida en les normes UNE. En la figura es mostra la taula de la memòria tècnica ja emplenada amb els valors corresponents a la secció de fase, expressada en mil·límetres quadrats (mm²).

Un cop emplenada la part 1, és a dir, un cop ja heu calculat les potències i els corrents, resolta la part 2 després d’haver calculat les seccions que són capaces de suportar aquests corrents, per continuar confegint la memòria tècnica ara cal sumar les potències i les intensitats, i completar la part 3 amb les caigudes de tensió.

Així doncs, les potències les sumareu com si el sistema fos equilibrat i el corrent que hi posareu serà el corresponent a un sistema equilibrat, considerareu també un factor de potència unitari tal com es mostra en la figura, encara que la secció dels cables que hem calculat aguantarien els desequilibris i els diferents factors de potència.

Caigudes de tensió. En el cas d’una instal·lació d’un únic abonat, com és el cas d’una instal·lació provisional d’obres, pel fet de no haver-hi una línia general d’alimentació LGA, podeu tenir una caiguda de tensió màxima d’1,5%, mentre que en el cas dels circuits d’enllumenat, la caiguda de tensió màxima és del 3%, i del 5% en la resta.

Aleshores, mirant la taula de la memòria tècnica de disseny, comprovareu que de fet teniu unes caigudes de tensió molt baixes i que no cal augmentar la secció dels conductors per una caiguda de tensió excessiva. Per efectuar els càlculs de les caigudes es fan servir les fórmules següents:

Càrrega trifàsica:

Càrrega monofàsica:

Primer heu de calcular la caiguda de tensió per a la línia de la càrrega (% parcial), i després hi heu de sumar la caiguda de tensió de les línies anteriors en sèrie.

Exemple de com es calcula la caiguda de tensió

Primer calculareu la caiguda de tensió des del quadre general de distribució (QGD) fins al subquadre 2 (SC2):

De QGD fins a SC2

I aleshores calculareu la caiguda de tensió des del subquadre 2 fins a la càrrega X11:

De SC2 fins a X11

La caiguda de tensió total d’aquesta línia serà la suma

0,54% és molt inferior al 5% que permet el Reglament, la qual cosa vol dir que la línia podria tenir molts més metres dels que ara té.

Heu de tenir en compte que aquí no se suma la caiguda de tensió de la derivació individual perquè en el còmput general de la caiguda de tensió aquesta ha de ser de l’1,5% com a màxim a la derivació individual, i desprès de la derivació individual podeu tenir fins a un 3% per a il·luminació, i un 5% per a la força, tal com mostra la caiguda de tensió en la figura.

Seguint l’ordre, ara us queda la part 4 de la memòria tècnica de disseny, és a dir, la descripció de la instal·lació, el tipus de cable emprat, si va sota tub, el diàmetre del tub, i les seccions dels cables neutre i de protecció o terra.

Com recomana la ITC-BT 33 en les instal·lacions amb fins especials, instal·lacions provisionals i temporals d’obres, les prescripcions particulars s’apliquen a les instal·lacions temporals que es fan servir en la construcció de nous edificis, els treballs de reparació, modificació, extensió o demolició d’edificis existents; els treballs públics, els treballs d’excavació i altres treballs similars, com és el cas que ens ocupa.

Els cables a utilitzar en connexions i instal·lacions exteriors han de ser d’una tensió assignada mínima entre 450 V i 750 V, amb coberta de policloroprè o similar, d’acord amb el que prescriu l’UNE 21027 o l’UNE 21150, han de ser aptes per a serveis mòbils.

Els cables d’instal·lació habitual amb aquestes característiques són els següents:

• Cable H07RN-F (norma UNE 21027-4): cable de tensió assignada entre 450 V i 750 V, amb conductor de coure de classe 5 apte per a serveis mòbils (-F), aïllament de compost de goma (R) i coberta de policloroprè (N)
• Cable H07ZZ-F (AS) (norma UNE 21027-13): cable no propagador d’incendis, de tensió assignada entre 450 V i 750 V, amb conductor de coure de classe 5 apte per a serveis mòbils (-F), aïllament i coberta de compost reticulat amb baixa emissió de fums i gasos corrosius (Z)
• Cable DN-F (norma UNE 21150): cable de tensió assignada entre 0,6 kV i 1 kV, amb conductor de coure de classe 5 apte per a serveis mòbils (-F), aïllament de compost d’etilè propilè (D) i coberta de policloroprè (N)

D’acord amb allò que prescriu el Reglament en les instruccions ITC-BT-20 i ITC-BT-21, les canalitzacions han d’estar disposades de manera que no exerceixin cap esforç sobre el conductor excepte que estiguin previstes per a aquest efecte. El grau de protecció mínim ha de ser –per a tubs conformes a l’UNE 50.086-1– el següent:

• Resistència a la compressió “molt forta”
• Resistència a l’impacte “molt forta”

D’altra banda, el diàmetre dels tubs es calcula d’acord amb les taules que proposa la ITC-21.

Segons la instrucció ITC-BT-18, que es basa en la norma UNE 20.460-5-54, la secció del conductor de protecció ha de tenir la mateixa secció que els de fase fins a 16 mm²; per més de 16 mm² i fins a 35 mm² la secció del conductor de protecció pot ser de 16 mm².

Els embolcalls, l’aparellatge, les preses de corrent i els elements de la instal·lació que són a la intempèrie han de tenir un grau de protecció IP45 com a mínim.

La part 5 de la memòria tècnica de disseny, a més de les dades administratives que cal aportar, demana especificar els valors dels interruptors diferencials (ID) i de l’interruptor general automàtic (IGA), és a dir, tracta del sistema de proteccions de la instal·lació.

Si encara no heu fet l’esquema unifilar de la instal·lació ara és el moment de fer-lo.

Per confegir l’esquema unifilar de la instal·lació també hi ha un document normalitzat que la Generalitat ofereix en PDF.

En la figura es mostra el format del requadre que ha d’adoptar l’esquema unifilar i que ha d’aparèixer en un document ELEC-2. La nota que es veu en la part inferior esquerra de la imatge especifica els continguts mínims que el document ha d’incloure.

Cal fer, però, alguns aclariments pel que fa a la terminologia amb què s’expressa la nota sobre els continguts mínims del document ELEC-2, i són:

• Quan es parla de secció dels conductors, de fet heu d’especificar la secció de tots els conductors de fase, del neutre i el de protecció.
• En les característiques dels aparells de maniobra i protecció heu d’esmentar el màxim nombre d’aquests aparells perquè després no hi hagi cap motiu de dubte. En el cas, per exemple, dels interruptors magnetotèrmics caldria especificar-hi, a banda de la intensitat nominal, el poder de tall (kA) i el tipus de corba (B, C, D), i en el cas dels interruptors diferencials, la intensitat nominal i la sensibilitat (mA).
• Al final de cada línia heu d’indicar la potència màxima admissible, i també s’acostuma a posar el tipus de càrrega. Si es tracta de motors, d’il·luminació, etc.

En principi, les dades de caigudes de tensió i longituds dels circuits ja apareixen en l’ELEC-3 –la taula de la memòria tècnica– i no cal posar-les en l’ELEC-2 (esquema unifilar), però podeu posar allò que penseu que pot ser útil a l’hora d’interpretar l’esquema unifilar, i posar les longituds o les caigudes de tensió us pot servir per comprovar que el quadre de l’MTD és correcte.

Amb l’ajuda d’una taula dels valors normalitzats dels interruptors magnetotèrmics, diferencials i de control de potència (ICP), podeu començar a calcular els valors de les proteccions.

El corrent de tall de l’interruptor magnetotèrmic ha de ser com a mínim el que necessitem perquè la càrrega funcioni i, com a màxim, el corrent més alt que el cable pugui suportar.

El corrent nominal de l’interruptor magnetotèrmic permet calcular la potència màxima admissible.

Caixes de protecció i mesura per a subministraments temporals (CPMST), derivació individual (DI) i interruptor general automàtic (IGA). Comencem primer pel quadre general de protecció (QGP), és a dir, el lloc on acaba la xarxa de la companyia distribuïdora i on comença la instal·lació. EL QGP ha de complir les exigències de la companyia distribuïdora com, per exemple, Endesa a Catalunya.

En el cas que ens ocupa, heu d’agafar els elements següents que apareixen en la taula de la companyia subministradora:

• Potència a contractar: 43,64 kW
• Corrent assignat: 63 A
• Poder de tall (kA): > 4,5 kA
• Protecció tèrmica: 63 A (ICP-M)
• Protecció magnètica: 5 vegades el corrent de protecció tèrmica, actuant en un temps inferior als 0,02 segons
• Conjunt de mesura: TMF1, multifunció
• Cablatge: Cu 16mm²
• Fusibles gG: 100 A

Després dels fusibles (100 A), de l’equip de mesura (TMF1) i de l’ICP-M de 63 A, heu de posar l’interruptor general automàtic (IGA). En aquest cas triarem un IGA de 63 A.

D’acord amb el que heu especificat en l’exemple d’ELEC-3, la intensitat de càlcul era de 52,32 A. La intensitat que suporta el cable de 25 mm² instal·lat –d’acord amb la taula de la ITC-BT-19– serà de 77 A perquè l’IGA compleixi el requisit:

Aquest valor permet obtenir una dada, la potència màxima admissible, que us demanaran en molts altres llocs de l’MTD. Vegem com:

La potència instal·lada és la suma de les potències dels receptors que hi ha a la instal·lació (sense aplicar cap factor de correcció). En el cas que ens ocupa:

La potència de càlcul resulta d’aplicar-hi els coeficients –1,25 en el cas dels motors, i 1,8 en el cas de l’enllumenat de descàrrega– i els factors de simultaneïtat. En cas que tingueu un motor, la potència de càlcul serà:

En la figura podeu veure l’esquema unifilar des de la caixa de protecció i mesura per a subministraments temporals (CPMST) fins a l’interruptor general automàtic (IGA).

Des de la caixa de protecció i mesura per a subministraments temporals surt la derivació individual que arriba fins al quadre general de distribució (QGD), en el qual hi ha l’interruptor general automàtic (IGA), que dóna la potència màxima admissible, i un interruptor magnetotèrmic i diferencial per a cadascuna de les línies que surten dins els subquadres.

Subquadres (SC). La línia que va des del quadre general de distribució fins al subquadre SC1, tal com es mostra en la taula de la memòria tècnica de disseny (ELEC-3), té una secció de 16 mm², la qual amb el tipus d’instal·lació B2 suporta 53 A, i la intensitat de càlcul és de 36,65 A. Un interruptor magnetotèrmic de 50 A protegirà la línia (< 53 A), i permetrà que els aparells funcionin sense cap problema de desconnexions.

Ara es tracta de fer el mateix amb el subquadre SC2. Línia de 6 mm², corrent màxim admissible de 30 A, consum de 15,88 A. L’interruptor magnetotèrmic pot ser de 25 A.

El quadre general de distribució quedaria tal com es mostra en la figura.

La part que la memòria tècnica de disseny (MTD) dedica a la resistència del terra de protecció (figura) s’ha d’omplir mitjançant el mesurament directe del terra de la instal·lació. També es pot calcular de manera aproximada si es coneix la quantitat d’elèctrodes, la forma, el tipus dels terreny, etc.

El valor de la resistència del terra ha de ser suficient perquè l’interruptor diferencial es dispari abans que apareguin tensions perilloses:

• 24 V en local o lloc conductor
• 50 V en la resta de casos

En una instal·lació per a un subministrament provisional d’obres es pot donar el cas que el local sigui moll, ja que l’aigua es fa servir sovint en els processos de construcció. Aleshores, si considereu el local com a conductor i protegit amb un interruptor diferencial de 30 mA, la resistència del terra ha de ser inferior a:

Així doncs, qualsevol valor de la resistència del terra que sigui inferior a 800 Ω serà correcte.

Mesures de protecció contra accidents elèctrics. La major part dels accidents en les obres són resultat de contactes indirectes, i deguts a un mal funcionament dels aparells interruptors, els quals si no tenen una protecció IP suficient s’omplen de pols i deixen de funcionar correctament.

Cal garantir que els diferencials es dispararan correctament quan de manera accidental un receptor metàl·lic entri en contacte amb una part activa de la instal·lació. Per això:

La formigonera o la grua són dos exemples clars dels elements que han de tenir una connexió correcta al conductor de protecció.

Pel que fa a l’aïllament de la instal·lació, el valor mínim ha de ser el que assenyala la Guia-BT-Annex 4, el qual, en aquest cas, és de 500.000 Ω. Per arribar a obtenir aquest valor l’heu de mesurar.

A més de l’ELEC-2 i l’ELEC-3, que són els documents que més informació donen sobre la instal·lació, també cal emplenar la resta de documents de l’MTD.

En els documents amb un contingut més administratiu, els aspectes tècnics que tenen més rellevància són els mateixos que els que ja heu especificat en emplenar els models ELEC-2 i ELEC-3: la potència màxima admissible, la potència instal·lada, el nombre i la sensibilitat dels interruptors diferencials.

En canvi, l’ELEC-5 s’ha d’emplenar sempre que hi hagi un element a l’instal·lació que a més de complir amb la reglamentació elèctrica també hagi de complir les reglamentacions especials. Es tracta, per exemple, dels aparells a pressió, de gasos combustibles, de calefacció i, entre d’altres, dels aparells d’elevació i manutenció que, com la grua, ens ocupen aquí. La figura mostra com heu d’afegir la grua en l’ELEC-5.

Ara mirem de suposar que heu de fer la instal·lació en una nau industrial, per exemple, d’una empresa de manteniment de maquinària. L’edifici consta de tres parts principals tal com es mostra en la figura un magatzem d’11 m per 20 m, on només cal posar la il·luminació, una zona ocupada per les oficines, i una altra zona que és la del taller on es fan petites reparacions.

En primer lloc, heu de disposar els elements fonamentals de la instal·lació.

Com que és un subministrament individual, heu de disposar una caixa general de protecció (CGP) i un comptador (CM), és a dir, un conjunt de protecció i mesura (CPM), que situareu al límit de la propietat que és, suposem, a 10 m de l’edifici.

A l’interior de l’edifici heu de posar el quadre general de comandament i protecció (QGCP), també anomenat quadre general de distribució (QGD). Immediatament davant d’aquest quadre, heu de col·locar la caixa o mòdul per a la instal·lació de l’ICP-M(Interruptor de control de potencia-manual).

L’edifici està clarament dividit en tres parts principals: el magatzem, les oficines i el taller. El quadre principal de protecció i comandament l’heu de posar a l’entrada del magatzem de manera que no caldrà posar un quadre especial per al magatzem, sinó que es farà servir el mateix. En acabat, heu de posar dos subquadres: un per a les oficines, i un altre al taller, tal com mostra la figura.

Pel que fa a les càrregues que cal preveure a l’edifici, cal tenir en compte que al magatzem només és necessari posar la il·luminació, per a la qual es miraran d’utilitzar les làmpades i la distribució que donin més rendiment. Però, sobretot, cal equilibrar les tres fases el màxim possible. A mès, heu de posar llums d’emergència. En el cas de l’oficina, és necessari posar endolls generals, una il·luminació normal i enllumenat d’emergència, com també un petit circuït d’aire condicionat. I, finalment, cal posar endolls i llums al taller.

Recordeu que per saber la potència d’il·luminació cal fer càlculs lumínics, per saber la potència de l’aire condicionat s’ha de calcular l’aïllament tèrmic, la temperatura interior i l’exterior, etc., i, pel que fa als endolls, heu de conèixer la potència de les càrregues connectades, el nombre total d’endolls i la simultaneïtat dels diferents endolls. En resum, les càrregues previstes en el cas que ens ocupa són les que resumeix la taula.

Per calcular les seccions dels cables en la nau industrial, primer s’ha de procedir d’acord amb el mètode de la intensitat màxima admissible, és a dir, si coneixeu la intensitat que circula pel cable i, segons el tipus d’instal·lació, la intensitat màxima que hi pot passar, podeu deduir la secció del cable mitjançant la taula de la REBT-ITC-19.

Exemple: càlcul de les seccions dels cables de la nau industrial

Primer cal calcular els cables dels finals de línia, i després se sumaran les intensitats i es calcularan els cables d’alimentació en els subquadres, primer per al magatzem i després per a l’oficina i el taller. En acabat se sumarà tot i, finalment, es calcularà la derivació individual.

Magatzem. Atès que l’enllumenat és una càrrega de làmpades de descàrrega, enllumenat R s’ha de multiplicar per 1,8. El corrent de càlcul serà:

La instal·lació és del tipus B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), així que una secció d’1,5 mm², la qual suporta 15 A, és suficient.

A la resta de fases, l’enllumenat S i l’enllumenat T, també hi posareu un cable d’1,5 mm².

En el cas dels llums d’emergència i degut a la seva potència baixíssima, hi posareu directament el cable d’1,5 mm². Només cal tenir en compte que, per a més de dotze llums, els heu de separar en dues línies diferents, cada una amb els interruptors magnetotèrmics corresponents.

Oficines. En el cas d’aquesta part de la nau industrial hi ha un aparell d’aire condicionat, al compressor del qual suposarem una potència de 3 kW. Els aires condicionats són motors, així que cal aplicar el 125% al corrent nominal o, el que es el mateix, multiplicar el corrent nominal per 1,25.

La instal·lació és del tipus B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), la secció de 4 mm² suporta 27 A, de manera que és suficient.

Per a les preses de l’oficina heu de suposar 3.000 W (factor de potència de 0,95), el qual dóna el corrent següent:

La instal·lació és del tipus B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), així que la secció d’1,5 mm², la qual suporta 15 A, és suficient.

Pel que fa a l’enllumenat de l’oficina, cal suposar 1,2 kW de làmpades de descàrrega, la qual cosa dóna el corrent de càlcul següent:

La instal·lació és del tipus B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), així que la secció d’1,5 mm², la qual suporta 15 A, és suficient.

Pel que fa als llums d’emergència, atès que tenen una potència baixíssima, hi posareu directament un cable d’1,5 mm². Com en els altres casos, heu de tenir en compte que si hi ha més de dotze llums, els heu de separar en dues línies diferents, cada una de les quals ha disposar dels interruptors magnetotèrmics corresponents.

En relació amb la secció del subquadre de l’oficina que falta, hi ha dues opcions:

• Fer la línia monofàsica. En aquest cas, només caldrien dos cables. Per calcular la secció faria falta sumar tots el corrents i buscar un cable que suportés el corrent. Aquest corrent seria de 20,38 + 13,73 + 10,43 = 44,54 A, i, per tant, faria falta un cable de 10 mm², però es crearia un desequilibri greu a les fases.
• Fer la línia trifàsica. En aquest cas, caldrien tres cables més el neutre. Cadascuna de les càrregues aniria en una fase, per exemple, la fase R a l’aire condicionat, la fase S als endolls, i la fase T a la il·luminació. Per calcular la secció no cal sumar tots el corrents, en el pitjor dels casos, que és quan només funciona una de les tres càrregues, el corrent de càlcul seria el corrent d’aquesta fase; si hi ha un consum més equilibrat els corrents seran menors. Així doncs, en el pitjor dels casos, cal que suporti 20,38 A, i per a fer-ho serveix que el cable tingui una secció de 4 mm².

Taller. A aquesta part de la nau industrial hi ha dues càrregues: la dels endolls i la de la il·luminació.

Per a les preses de corrent del taller, se suposaran 3.000 W (factor de potència de 0,95), la qual cosa dóna el corrent següent:

La instal·lació és del tipus B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), així que la secció d’1,5 mm², la qual suporta 15 A, és suficient.

Per a l’enllumenat del taller suposem 1,2 kW de làmpades de descàrrega; això ens dóna el corrent de càlcul següent:

Tipus d’instal·lació B1-PVC2 (conductor unifilar en conducte), la secció d’1,5 mm² suporta 15 A, així que és suficient.

Pel que fa a la secció que falta del subquadre del taller, passa el mateix que en els cas de l’oficina. Hi ha dues opcions:

• Línia monofàsica de 10,43 + 13,73 = 24,16 A. Aquesta solució implica un cable més gruixut i crea un desequilibri a les fases, de manera que en l’eventualitat de fer una ampliació caldria canviar tota la línia.
• Línia trifàsica, que té tres avantatges en relació amb la monofàsica, és a dir, té seccions més petites, més equilibri global de les fases i la possibilitat oberta de noves ampliacions, ja que com que hi ha dues càrregues i hi ha tres fases, en el cas d’una eventual ampliació futura es podrien connectar les noves càrregues a la fase que queda lliure. L’únic inconvenient és el nombre de cables, els quals en el cas de la línia monofàsica són només la fase i el neutre, i, en canvi, en el cas de la trifàsica són les tres fases més el neutre, però tenen una secció més petita.

De manera que, en raó dels avantatges que representa, es posarà la línia trifàsica fins al taller i cables d’1,5 mm² de secció.

Derivació individual.. Per calcular la secció de la derivació individual heu de sumar totes les potències de càlcul de la nau industrial i, després d’aplicar-hi els coeficients oportuns, s’obté la potència total: 19,91 kW. El corrent és, doncs, de 32,28 A. De tota manera, segons la ITC-BT-15, la secció de les derivacions ha de ser com a mínim de 6 mm², la qual té una intensitat màxima admissible soterrada de 57 A.

Amb aquestes dades, ja podeu emplenar els apartats 1 i 2 de l’ELEC-3, la memòria tècnica de disseny, tal com es pot veure en la figura.

Una vegada heu calculat les intensitats, heu seleccionat una secció per al cable i calculat sobre el plànol o el croquis les distàncies que han de recórrer els diferents elements, podeu passar a calcular les caigudes de tensió.

A les instal·lacions d’un únic abonat, no hi ha línia general d’alimentació (LGA), així que podeu tenir una caiguda de tensió màxima de l’1,5%, mentre que en el cas del circuits d’enllumenat la caiguda de tensió màxima és del 3%, i del, 5% per la força.

La figura mostra com en cap cas no s’han de superar les caigudes de tensió permeses.

La derivació individual té una caiguda de tensió del 0,49%, quan el màxim, ja que no hi ha línia general d’alimentació (LGA), per a un subministrament individual és de l’1,5%.

L’enllumenat del magatzem si bé té una caiguda de tensió prou elevada –un 2,89%– no arriba al màxim del 3%. Si hi arribés, hauríeu d’haver augmentat la secció del cable.

Pel que fa als circuits de força, com que es tracta de motors i endolls, la caiguda màxima de tensió que tenen és del 4,45%, mentre que en aquest casos la màxima segons el Reglament és del 5%.

En els casos que heu estudiat, s’ha considerat una indústria de caràcter general que no té risc d’incendi o d’explosió (ITC-BT-29), ja que no hi ha presència de substàncies inflamables.

Pel que fa a l’ELEC-2 i l’ELEC-3 no hi gaires canvis entre una indústria amb riscos d’incendi o no, tret del tipus de cable i d’instal·lació. Pel que fa als corrents màxims, admissibles, i a la caiguda de tensió màxima permesa també cal seguir les mateixes pautes que en qualsevol instal·lació.

En el cas que heu vist de la indústria general, el tipus d’instal·lació es sota un tub, la de tipus B que prescriu la normativa. La derivació individual va soterrada i la resta del tub és superficial.

Els cables triats són, en el cas de la derivació individual, el cable RV 0,6/1 kV, per a les línies entre el quadre general de distribució (QGD) i els subquadres (SC) també s’ha emprat el cable RV 0,6/1, i per a la resta de quadres, el cable H07V.

En el cas de les seccions dels conductors neutre i de protecció heu d’utilitzar la mateixa secció que a les fases.

El diàmetre dels tubs es calcula d’acord amb les taules de la BT-ITC-21, com passa amb les distàncies respecte a altres instal·lacions, les alineacions amb elements estructurals de l’edifici, etc.

Atès que no hi ha cap instal·lació a la intempèrie, ni es preveu cap lloc on la instal·lació necessiti una protecció IP especial, no cal emplenar aquest apartat.

Un cop coneguda la secció dels conductors i calculat el corrent que hi pot passar, ara es tracta de protegir aquests cables perquè, en cas de curtcircuit o de sobrecàrrega, el subministrament elèctric es talli i els cables no pateixin cap desperfecte ni provoquin cap incendi. Però la protecció ha de permetre el pas del corrent de funcionament normal. Així doncs, les proteccions han de complir la condició següent:

A més de la protecció magnetotèrmica, que protegeix principalment la instal·lació i els aparells connectats a aquesta, cal posar una protecció amb interruptors diferencials per evitar accidents elèctrics deguts a contactes indirectes. De fet, en els diferents documents de tipus ELEC, aquesta és una dada que es demana contínuament i que ha de quedar especificada clarament tant pel que fa a la quantitat com a les característiques.

Començarem pel conjunt de mesura i protecció (CMP), el qual ha de seguir la normativa particular de l’empresa distribuïdora. S’ha escollit una de les intensitats normalitzades per al subministrament individual de més de 15 kW.

En la taula de l’MTD teniu la potència de càlcul i la potència instal·lada, i amb aquestes potències us indicaran la modalitat de potència per al CPM que trieu. Així la potència de càlcul és de 19,91 kW i la potència instal·lada de 14,64 kW. Per tant:

És a dir, la potència màxima admissible P serà de 27,71 kW, la qual correspon a una intensitat de 40 A, valor nominal de l’interruptor general automàtic (IGA).

En la figura podeu veure un quadre de protecció i mesura (QPM) i la derivació individual.

Del quadre de protecció i mesura (QPM), que s’ha col·locat al límit de la propietat de la indústria, surt la derivació individual que arriba fins al quadre general de distribució (QGD), en el qual posareu l’ICP-M, l’IGA i també les proteccions dels subquadres (figura).

Cal protegir totes les línies amb diferencials, i tal com es pot veure en l’esquema unifilar, en aquest cas cal posar com a mínim un diferencial per al magatzem, un per a les oficines i un altre per al taller. En els casos de l’oficina i del taller, atès que aquests espais tenen un subquadre especial per a ells, s’ha posat un diferencial al quadre general i un altre al subquadre.

En ser un dispositiu directament relacionat amb la seguretat de la instal·lació, el diferencial apareix en molts llocs dels ELEC en què cal indicar el nombre, les característiques i el circuit en el qual es troba.

Després cal protegir cada línia amb l’interruptor magnetotèrmic adequat, de manera que es dispari abans d’arribar a la intensitat màxima admissible del cable.

Pel que fa a la corba de disparament, a tots els interruptors magnetotèrmic serà la típica corba C, tret del cas de l’aire condicionat que, en ser un motor, pot ser una corba D.

Encara falten posar dues dades per acabar d’emplenar l’ELEC-3: la resistència del terra i l’aïllament de la instal·lació.

En el cas de la resistència del terra, el valor màxim d’aquesta resistència està determinat pel valor màxim de tensió que aquest pot assolir en cas de defecte d’un aparell i la possibilitat d’un contacte indirecte, és a dir:

• 24 V per a locals humits
• 50 V per a la resta de locals

En el cas de la nau industrial que ens ocupa, no es preveu que pugui ser un lloc moll, així que la tensió de contacte no ha de superar els 50 V, i com que els interruptors diferencials tenen una sensibilitat de 30 mA, el valor màxim de la resistència de terra serà:

Qualsevol valor més petit que aquest és suficient, i en general els valors de la resistència del terra són molt més petits. Podem fer una mesura per emplenar la memòria o bé, si es coneix la composició del terreny i dels elèctrodes, aquesta resistència es pot calcular directament.

Pel que fa a la resistència d’aïllament per a diferents tipus de tensions de la instal·lació, els valors han de ser com a mínim els que assenyala la taula 1 de l’apartat 2.3 de l’annex 4 de la Guia-BT, els quals es resumeixen en la taula.

L’esquema unifilar (ELEC-2) i la taula dels diferents circuits de la memòria tècnica de disseny (ELEC-3) juntament amb els diferents croquis de la disposició dels elements que formen la instal·lació són els documents més tècnics i que donen més informació sobre la instal·lació.

Els altres documents ELEC contenen informació de caire més administratiu que tècnic, i en tot cas en el certificat (ELEC-4) i en la instància (ELEC-1) es posen els valors més importats de la instal·lació com són la potència màxima admissible, o els que tenen a veure directament amb la seguretat de la instal·lació, com, per exemple, el nombre i les característiques dels interruptors diferencials o el valor de la resistència de terra. Però, de fet, aquests valors ja s’han consignat en l’ELEC-3 i en l’ELEC-2.

Finalment, en l’ELEC-5, cal posar els aparells que estan connectats a l’instal·lació elèctrica però que han de complir una reglamentació específica.

En el cas d’una nau industrial d’una petita indústria o taller, es pot afegir l’aparell de l’aire condicionat, el qual ha de complir els reglaments relatius a la calefacció, la climatització i l’aigua calenta sanitària (figura).