Como elegir el voltaje de una instalación eléctrica ¡¡¡ PREMIUM !!!


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La selección de los voltajes o tensiones de un sistema eléctrico es crucial para el diseño exitoso del sistema de potencia.

En la labor de escoger el voltaje mas optimo para un edificio debe participar activamente el cliente o representante dueño de la instalación y la parte de venta de equipos. Esto debido a que gran parte de la información necesaria para determinar el voltaje debe estar dada por el cliente y la parte comercial.

Como recomendación en media tensión y baja tensión lo mas optimo es manejar dos niveles de tensión estándares. Si se requieren niveles de tensión especiales se recomienda tener un transformador para estos equipos en particular.

Voltajes comerciales de acuerdo a diferentes normas

Voltajes estándares de acuerdo a la NEC/NTC2050 (Sección 220.5)

(A) Tensiones. Si no se especifican otras tensiones para el cálculo de cargas del alimentador y los circuitos ramales, se deben aplicar las tensiones nominales de 120, 120/240, 208Y/120, 240, 347, 480Y/277, 480, 600Y/347 y 600 V.

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El NEC/NTC2050 define las clases de voltaje de la siguiente manera:

Bajo voltaje (LV): Voltajes nominales del sistema de 1000 V o menos.

Media Tensión (MV): Voltajes nominales del sistema superiores a 1.000 V e inferiores a 100 kV.

Alta Tensión (HV): Voltajes nominales del sistema igual o superior a 100 kV e igual o inferior a 230 kV.

Voltaje extra alto (EHV): Voltajes nominales del sistema superiores a 230 kV pero inferiores a 1000 kV.

Ultra-High Voltage (UHV): Voltajes nominales del sistema iguales o mayores a 1,000kV.”

Voltajes estándares de acuerdo a la norma NTC1340

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Voltajes estándares de acuerdo a la Norma IEC60038

Sistemas de AC de 100 V a 1000 V:

Tensión nominal (Voltios)
Sistemas trifásicos de tres o cuatro hilosSistemas monofásicos
50 Hz60 Hz60 Hz
208/120240/120
240
400/2304808/277
690/400480
600/347
1000600

Sistemas de AC por encima de 1 kV a 35 kV:

Voltaje en kV
Serie ISerie 2
más altoNominalmás altoNominal
3.63.334.404.16
7.26.66
121110
13.212.47
13.9713.2
14.5213.8
(17.5)(15)
242220
26.4724.94
3633
36.534.5
40.535
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Selección del voltaje en industrias, comercio, oficinas, hospitales y edificios residenciales

Los factores mas importantes que afectan la selección de los niveles de voltaje nominal para los sistemas eléctricos son:

  • Tipo y potencia de los equipos.
  • Distancia a la que se va a transmitir la potencia (Regulación de voltaje y amperaje).

Tipo y potencia de los equipos eléctricos

La definición del voltaje nominal que tendrá el sistema eléctrico depende del tipo y clasificación de los equipos que requieren el voltaje.

En industrias, el comercio, las áreas de salud y en la parte residencial, generalmente se tienen motores, maquinas especiales, iluminación, oficinas, locales, aires acondicionados y/o ventilación, aire comprimido, salidas eléctricas para mantenimiento, ascensores, piscinas etc.

Por tanto para determinar los voltajes principales de estas áreas se debe conocer…

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Distancia a la que se va a transmitir la potencia (Regulación de voltaje y amperaje).

La regulación de voltaje o caída de tensión aumenta con la distancia entre la fuente y el equipo, por ello mientras mas amplia es esta distancia, mas se debe aumentar el voltaje. Con ello se disminuye los costos en el cableado.

Es mas costoso alimentar un motor eléctrico de…

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Ejemplo de determinación de voltajes en una industria

Una industria de mermeladas esta situada a las afueras de una ciudad principal. El operador de la red eléctrica le asigno un voltaje en media tensión de 13800V, sin embargo la asignación de los voltajes de baja tensión son responsabilidad del diseñador eléctrico.

De acuerdo a lo anterior y a los siguientes equipos que se instalaran en la planta industrial se debe determinar los voltajes óptimos en baja tensión:

kWVoltaje
Compresores (3 unidades 150kW c/u)450Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Maquinas especiales (Contienen motores de 460V, motor mas grande 40hp)750Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Aires acondicionados1500Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Extracción800Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Iluminación250Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Salidas eléctricas para mantenimiento80Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Oficinas50Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Cargador de bus eléctrico150Cliente solicita que se recomiende Voltaje
Motor principal de triturado1250Cliente solicita que se recomiende Voltaje

El representante del dueño de la planta de producción solicita se le recomiende los voltajes mas óptimos para los equipos y toda la planta industrial.

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En resumen los voltajes de la industria quedarían de la siguiente forma:

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Lo ideal es que los transformadores queden cercanos a la carga y con ello disminuir los costos de cableado, por ello se recomienda hacer varias subestaciones dependiendo del espacio disponible y la distribución de las cargas, con ello además de disminuir los costos, también aumenta la confiablidad de la planta de producción.
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