Memoria 8 - Control De Alumbrado Público Mediante ores i3y1n

MEMORIA 8: Control de alumbrado público mediante ores Control Automático con interruptor crepuscular e interruptor horario, y control manual mediante interruptor rotativo. -Explicación de la aplicación de está práctica: La finalidad de está práctica es la realización del control de alumbrado público utilizando ores. Para realizarlo se van a utilizar dos sistemas: automático y manual. Para el primer sistema, el automático, antes solo se utilizaba un reloj horario, en el cuál se marcaban unas horas fijas para el encendido y el apagado. Pero surgía el problema de que debido a que a lo largo del año la duración del día y de la noche varían según el momento (por ejemplo, en verano las noches son más cortas que en invierno), había que estar manipulando periódicamente el reloj horario. Ahora lo que se hace es colocar también un interruptor crepuscular, que es un aparato que se encarga de medir el nivel de iluminación. De está manera, con el reloj horario se pueden marcar unas horas límites de encendido y apagado, y que sea en realidad el crepuscular el que se encarga de activar el alumbrado y desactivarlo. Además también se puede tener la opción de seleccionar un reloj horario semanal o mensual, y que solo permita que unos determinados días puedan funcionar el alumbrado, y dejar la función de controlar el encendido y el apagado solamente al crepuscular. -Elementos o aparatos novedosos de está práctica. Los elementos y aparatos novedosos aparecidos en está práctica son: - Interruptor crepuscular: El interruptor crepuscular es un aparato que se encarga de medir el nivel de iluminación, y así controlar circuitos en función de la iluminación. Su principal función es el control de alumbrado público. El principio de funcionamiento de este aparato se basa en que una célula integrada en el mismo mide la intensidad luminosa que es comparada con un umbral fijado por el . Así pues, si el nivel de iluminación es inferior al fijado, la salida esta activada, mientras que si es superior, la salida está inactiva. Este aparato además posee un piloto de señalización para saber el estado de la salida, un potenciómetro para regular el umbral y una temporización en el o, tanto en la conexión como en la desconexión, para evitar conmutaciones intempestivas a causa de variaciones bruscas del nivel de iluminación. Cuando se instala, el potenciómetro regulador se ha de girar totalmente a la izquierda, y cuando el nivel de iluminación sea el deseado para el umbral, girar el potenciómetro hacia la derecha hasta que se encienda el piloto. De está manera el interruptor crepuscular queda regulado al momento elegido. La instalación del interruptor crepuscular debe hacerse en una pared exterior protegida de a insolación directa , y sin exponerse directamente a una luminaria. Se debe colocar con el piloto y el potenciómetro colocados hacia abajo para asegurar la estanqueidad, y siempre que se pueda, se han de sacar los cables por abajo. El esquema de conexión del aparato es el siguiente:

Las características y especificaciones técnicas de este aparato son: - Alimentación: que es la tensión a la que puede ser sometido el aparato. En este caso la tensión es de 230V con margen de + - 10%, a una frecuencia de 50 o 60 Hz. - Consumo: que es la potencia que consume el aparato, siendo en este caso de 1VA. - Salida: es el tipo de corte que hace el aparato. En este caso es un o NA, con una temporización para el encendido de 10 segundos, y para el apagado de 40 segundos, y con un poder de corte máximo AC1 de 10ª a 250V.

-

Temperatura de funcionamiento: es la temperatura ala que el aparato funciona correctamente, siendo en este caso desde –25ºC hasta +45ºC. Temperatura de almacenamiento: que es la temperatura a la que puede ser almacenado el aparato sin riesgo de sufrir daño, siendo en este caso des –20ºC hasta +60ºC. Capacidad de conexión: es la máxima sección a la que puede ser conectado el aparato, y en este caso es de 2,5 mm2.

- Interruptor horario: Es un aparato para el control de circuitos eléctricos mediante programaciones diarias, semanales o mensuales. Su principal utilidad al igual que la del crepuscular es el control de alumbrado público, aunque también puede utilizarse para el control automático de bombas de pozos, etc... El principio de funcionamiento de este aparato se basa en que el reloj horario contiene un mecanismo que hace girar una ruleta que o bien puede marcar las horas del día, días del mes, etc... Está ruleta contiene unas pestañitas que se pueden levantar en función del día o la hora a la que queramos que el circuito al que esta conectado el reloj horario se active o se desactive. Conforme la ruleta va girando, las pestañitas seleccionadas, levantan una palanquita, la cuál cambia un o interno que tiene y activa o desactiva el circuito al que esta asociado este o. Para regular la hora, simplemente hay que girar la esfera hasta que señale la hora actual, y seleccionar las pestañitas correspondientes con el tiempo que queramos que cambie el o. Además el reloj horario posee dos posiciones ha elegir, funcionamiento automático o funcionamiento permanente, y una reserva de marcha para mantener su funcionamiento en caso de cortarse la alimentación. La instalación del reloj horario no debe realizarse cerca de cargas inductivas como ores, transformadores, etc... El esquema de conexión del reloj horario es el siguiente:

Las características y especificaciones técnicas del reloj horario son: - Alimentación: en este caso es 230V, a una frecuencia de 50Hz. - Poder de ruptura: que es la tensión y la intensidad máxima que soporta el dispositivo. En este caso es de 16ª y de 250V. - Consumo: es de 0,5W. - Precisión de marcha: es el error que puede llegar cometer el reloj horario. Es de + - 1seg/día. - Reserva de marcha: es el tiempo máximo que el reloj puede funcionar sin alimentación, siendo en este caso de 100 horas. - Tipo de esfera: número de caballetes que posee el reloj. Diaria: 96 caballetes y Semanal:84 caballetes. - Tiempo mínimo de maniobra: es el tiempo mínimo que se puede seleccionar en la esfera. Diario: 15 minutos y Semanal: 2 horas. - Temperatura de funcionamiento: en este caso va desde –10ºC hasta +50ºC. -Lista de aparatos necesarios, indicando su número para que sirve cada uno de ellos. -ores: aparato de conexión y desconexión con una sola posición de reposo. Nº de ellos: 1 -Diferencial: aparato de protección contra derivaciones y os. Nº de ellos: 1 -Magnetotérmico: aparato de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Nº de ellos: 1 -Disyuntor : aparato de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Nº de ellos: 1 -Interruptor rotativo: -Crepuscular: aparato para el control de circuitos en función del nivel de iluminación. Nº de ellos: 1 -Reloj horario: aparato para el control de circuitos eléctricos mediante programaciones diarias, semanales o mensuales. Nº de ellos: 1

-Realización de los cálculos necesario para la elección de los aparatos, en función de las características del receptor. Para poder llevar a cabo los pasos para la lección de los diferentes elementos son necesarios una serie de datos, que vienen a continuación: -Receptor: lámpara de descarga, que poseen picos de intensidad en el arranque. -Potencia: cada lámpara es de 500W, y se van a utilizar 12 lámparas, divididas en tres grupos, con lo que la potencia total será de 6kW. -Tensión nominal de cada lámpara: 230V -Tensión de la red: 400V, en un circuito trifásico + neutro. -Cos : 0,5 Nota: Cos : ángulo de desfase entre intensidad y tensión. P=

· V · I · cos 

I= P / U · cos  ·

La raíz de tres solo se pone en caso de que se trifásico, si es monofásico no se pone. 1º- Obtención de la corriente de servicio que consumen las lámparas. · VLAMPARA · cos 

ILÁMPARA = P / ILÁMPARA = 6000 /

· 230 · 0,5 =

30,12 A

2º-Obtención de la categoría deservicio del or y el calibre del mismo.

Habría que obtenerlo teniendo en cuenta el tipo de carga y su factor de potencia. En este caso como son lámparas de descarga, producen picos de intensidad en el arranque al igual que los motores. Según el cos  , le correspondería la categoría de servicio AC-3, porque el valor está comprendido en el margen de 0,35 a 0,65. No sería de la categoría AC-4 por se esta para receptores con marchas a impulsos, intermitencias, etc... El calibre del or que elijamos debe ser superior a la corriente de servicio que consume el receptor. Calibre (A)

AC-3 AC-4

9 25

12 25

18 32

25 40

32 50

40 60

50 80

60 90

Teniendo en cuenta todo esto, el or seleccionado será de categoría AC-3 con un calibre de 32A 3º-Elección del relé térmico. La clase del relé térmico estará en función de la intensidad de ajuste y el tiempo de disparo. La duración del disparo según norma es de 7,2 veces la corriente de ajuste (7,2 · I R). Suponiendo que el tiempo máximo de sobreintensidad a 7,2 veces la corriente de ajuste es de 16 segundos, según la tabla ( página 61 del libro) elegimos la Clase 20A , y la zona de ajuste que es el margen donde se encuentre comprendida la corriente de servicio sería de 28 –36 A. 4º-Elección de los fusibles que protegen y acompañan a los relés térmicos. Los fusibles utilizados serían de tipo aM, que son fusibles de acompañamiento para protección contra cortocircuitos. Su calibre sería de 35 A, y la fusión del fusible se produce para una intensidad superior a cuatro veces la nomial.

5º-Elección de la protección general basado en magnetotérmico y diferencial.

-

Magnetotérmico:

Dato: sobreintensidad isible de 1,8 Ie. Para el magnetotérmico, elegimos el tipo de curva según la tabla correspondiente (página 62 del libro), siendo la adecuada la curva de disparo C, tomando la corriente del magnético el siguiente valor: 30,12 · 10 = 301,2 A que es un valor superior a la máxima sobreintensidad isible que es: 1,8 · 30,12 = 54,21 A que es inferior a la anterior y por tanto no actuará el magnetotérmico. Teniendo en cuenta la tabla que viene a continuación, el calibre sería de 40A, alor normalizado inmediato superior a la corriente de servicio. Calibres (A) -

2

3

4

6

10

16

20

25

40

60

Diferencial:

Suponiendo un emplazamiento seco donde VL = 50V, teniendo por tanto como tensión máxima 50V,la resistencia de tierra de las masas debe ser inferior o igual a la tensión de o máxima permitida por la sensibilidad del diferencial. RT  VL / IAN

RT =Resistencia a tierra de las masas VL = Tensión de o máxima permitida IAN= Sensibilidad del diferencial

Pasos a seguir para seleccionar el diferencial: 1-Conocer el valor de RT 2-Obtener la corriente de defecto que se deriva a tierra, a partir de la siguiente formula: ID = VL / RT 3-La sensibilidad del diferencial , que se obtiene a partir del tiempo máximo de intervención de la protección. ID / IAN 1 2 10

T (ms) 1000 150 30

Datos: -VL = 50V -RT = 20 -t = 30 milisegundos (tiempo de intervención) 1-RT = 20 2-ID= 50 / 20 = 2,5 A 3-t = 30 ms IAN = Id / 10 = 2,5 / 10 = 0,25 A = 250 mA Sensibilidad diferenciales

30 mA

300 mA

Se elegirá un diferencial de 30 mA con un calibre de 40 A

650 mA

1A