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Examen Instalaciones Eléctricas – 18-12-2013
Importante:
Escribir nombre y CI en todas las hojas.
Numerar todas las hojas x/y, siendo x: nº de hoja e y: nº total de hojas.
Cada pregunta o ejercicio comienza en una hoja nueva.
Escribir sobre una sola carilla.
Ejercicio
Una instalación eléctrica se encuentra alimentada en “servicio normal” desde la Red de UTE en
6.3kV y en “servicio de emergencia” desde un Generador de baja tensión de 400V.
Hipótesis:
Se desprecian las Pérdidas en el Cobre del Transformador y la impedancia del
cable que alimenta el Tablero de Motores.
En el diagrama de la figura se representa el Unifilar de dicha instalación eléctrica.
Potencia de generador Sn=400Kva.
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a) Determinar la corriente nominal (In) y el poder de corte (Icu) de los Interruptores QG y
QGe. Seleccionar los modelos de dichos interruptores e indicar las características de
los interruptores seleccionados. Se adjunta tabla con modelos de interruptores
automáticos.
b) Seleccionar el cable que alimenta el tablero Ts por el criterio de corriente admisible.
Considerar la sección del Neutro la misma que para el conductor de fase.
Para el conductor seleccionado verificar la caída de tensión máxima admitida.
Datos Cable alimentación Tablero Ts:
 El Tablero Ts alimenta cargas pasivas del tipo iluminación y servicios y se
alimenta con 3F+N
 Método de instalación: E, (bandeja perforada), junto a otros 2 circuitos.
 Cable: Cobre con aislamiento de PVC, K = 115
 Temperatura ambiente: 30 ºC
 Resistividad: ρcu = 22.5 Ω.mm2/km
 Reactancia: x = 0.08 Ω/km.
Se adjuntan tablas de corriente y factores de corrección para los conductores.
c) Seleccionar el modelo del interruptor QS y la regulación de la unidad de disparo (relé
de protección), tal que se cumplan todas las condiciones para proteger contra
sobrecorrientes el circuito correspondiente. Se deberán plantear claramente todas las
condiciones a cumplir y e indicar las características del interruptor seleccionado.
Se adjuntan datos de las unidades de disparo y curvas de limitación de energía del
Interruptor.
Unidades de disparo Relé Termomagnético:
TMA
térmico regulable 0.7…1xIn, magnético regulable de 5 a 10xIn.
La regulación del térmico será de a pasos de 0.1xIn y la regulación del magnético será de a
pasos de 1xIn.
d) Con los modelos seleccionados de interruptores, indicar si existe selectividad entre Qs
y los interruptores generales. En caso contrario indicar cual es la limitación.
Se adjuntan Tablas de Selectividad de interruptores automáticos.
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Factores de corrección por temperatura:
Factores de corrección por agrupamiento:
Tabla de interruptores automáticos:
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Curvas de energía específica pasante:
Tablas de selectividad:
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Pregunta 1
a) Determinar el factor de potencia promedio, el valor promedio de potencia y la energía
activa consumida de una instalación eléctrica, de la cual se conocen los siguientes datos:
i) Valor promedio de lectura del Medidor trifásico de energía activa:
Em = 315 kWh
La lectura del medidor, se realiza en forma indirecta a través de transformadores de
corriente y tensión. En la siguiente figura se presenta el diagrama unifilar esquemático de
la instalación del medidor de energía:
ii) Medidas de corriente y tensión de línea promedio en los conductores de entrada al
tablero general de la instalación:
Um = 390 Volt
Im = 450 A
iii) La instalación funciona 25 días al mes durante 24 horas del día.
Hipótesis: instalación en régimen trifásico equilibrado.
b) A partir de los valores promedios obtenidos, calcular la potencia reactiva a instalar para no
tener recargo en la tarifa de UTE por consumo de energía reactiva.
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Pregunta 2
a) Realizar el diagrama fasorial y determinar la expresión de la caída de tensión a lo largo
de un Cable para el caso de un circuito trifásico equilibrado que alimenta una carga
que consume una potencia activa P, con factor de potencia cos φ.
La tensión nominal compuesta del sistema es Un y a los efectos del desarrollo de la
expresión, se modelará el cable como Rc + jXc . Explicitar las hipótesis realizadas
durante la deducción de dicha expresión.
b) Realizar el diagrama fasorial y estudiar cómo queda la expresión obtenida en a) para
los siguientes casos:
1. La carga es puramente resistiva
2. La carga es puramente inductiva
3. La carga es puramente capacitiva
Pregunta 3
a) Indicar cuales son los objetivos generales de una puesta a tierra.
b) ¿De que depende el valor de la Resistencia de una puesta a tierra? Escribir una
expresión matemática genérica para todas las configuraciones, indicando el significado
de cada término.
c) Una planta industrial cuenta con una puesta a tierra donde la configuración es una
circunferencia de radio 10 m de cable de cobre de 50mm2 de sección, enterrado a 0,5
m de profundidad.
Como parte de la rutina de mantenimiento de la instalación eléctrica, se debe verificar
el valor de la Resistencia de la puesta a tierra.
Realice un diagrama de conexión del instrumento de medida, indicando que
precaución se debe considerar para las distancias a las cuales instalar las picas
auxiliares de medida.
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