Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga.
Abstract
Este Trabajo de Fin de Grado tiene como finalidad el diseño e instalación de una estación de recarga de vehículos eléctricos en Vélez, Málaga, como parte del proceso de evolución hacia un modelo de movilidad más sostenible. Este proyecto abarca el análisis de viabilidad técnica de la instalación, considerando aspectos normativos, energéticos, de seguridad y el impacto medioambiental que puede generar. Para el desarrollo del centro de transformación y de la instalación en baja tensión se han empleado herramientas profesionales como AMIKIT y DMELECT. Actualmente, la preocupación por el medio ambiente cada vez es mayor, lo que ha impulsado un gran crecimiento tanto en la fabricación de vehículos eléctricos como en su demanda por parte de la población. Por eso, se busca contribuir a la implementación de estas infraestructuras facilitando su uso. En conclusión, como resultado de este proyecto obtenemos la instalación viable, eficiente y cumpliendo con las normativas vigentes, cuya ejecución se fundamenta en criterios de sostenibilidad energética y medioambiental.
Full text
Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado En Ingeniería de Organización Industrial Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Autor: María Rodríguez Cuesta Tutor: Vicente Gonzalez-Prida Díaz Dpto. Organización Industrial y Gestión de Empresas I Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 20 25
Agradecimientos 2 2
3 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Trabajo Fin de Grado En Ingeniería de Organización Industrial Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Autor: María Rodríguez Cuesta Tutor: Vicente Gonzalez-Prida Díaz Profesor Ayudante Doctor Dpto. de Organización Industrial y Gestión de Empresas I Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2025
Agradecimientos 4 4
5 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Trabajo Fin de Grado: Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Autor: María Rodríguez Cuesta Tutor: Vicente Gonzalez-Prida Díaz El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2025 El Secretario del Tribunal
Agradecimientos 6 6
7 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. AGRADECIMIENTOS En primer lugar, quiero agradecer a mi familia y a Mario, pero en especial a mis padres, por creer en mí en todo momento y darme la oportunidad de hacer posible alcanzar mis objetivos. Gracias por el apoyo incondicional. Me gustaría agradecer a Verso Instalaciones, la empresa donde tuve la oportunidad de poder realizar las prácticas, dedicada a la instalación de puntos de recargas de vehículos eléctricos y placas fotovoltaicas. Generando en mí un profundo interés por el mundo de la energía. Además, me gustaría resaltar al equipo de Verso, por su cercanía, disposición y ganas de compartir conmigo todos sus conocimientos. Dándome el placer de poder realizar un Trabajo de Fin de Grado basado en la realidad. Por último, agradecer a mi tutor Vicente Gonzalez-Prida Díaz, por su dedicación y orientación en todo momento, con profesionalidad y cercanía, en este proyecto. María Rodríguez Cuesta Sevilla, 2025
Agradecimientos 8 8
9 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. RESUMEN Este Trabajo de Fin de Grado tiene como finalidad el diseño e instalación de una estación de recarga de vehículos eléctricos en Vélez, Málaga, como parte del proceso de evolución hacia un modelo de movilidad más sostenible. Este proyecto abarca el análisis de viabilidad técnica de la instalación, considerando aspectos normativos, energéticos, de seguridad y el impacto medioambiental que puede generar. Para el desarrollo del centro de transformación y de la instalación en baja tensión se han empleado herramientas profesionales como AMIKIT y DMELECT. Actualmente, la preocupación por el medio ambiente cada vez es mayor, lo que ha impulsado un gran crecimiento tanto en la fabricación de vehículos eléctricos como en su demanda por parte de la población. Por eso, se busca contribuir a la implementación de estas infraestructuras facilitando su uso. En conclusión, como resultado de este proyecto obtenemos la instalación viable, eficiente y cumpliendo con las normativas vigentes, cuya ejecución se fundamenta en criterios de sostenibilidad energética y medioambiental.
Índice 16 16
17 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Índice de Tablas Tabla 3–1. Superficie. Sede Catastro. 33 Tabla 3–2. Características conductores 35 Tabla 3–3. Características de cables con aislamiento de etileno propileno alto módulo 35 Tabla 3–4. Características de cables con aislamiento de etileno propileno reticulado 36 Tabla 3–5. Nivel de aislamiento. En kV. 40 Tabla 3–6. Corrientes de cortocircuito trifásico de MT. En kA. 40 Tabla 3–7.Potencia prevista. 48 Tabla 3–8. Condiciones mínimas [48] 52 Tabla 4–1. Intensidades según el conductor [25] 57 Tabla 4–2. Tabla comparativa 58 Tabla 4–3. Curvas de disparos [28] 66 Tabla 4–4. Potencias PRVE 67 Tabla 4–5. Derivación individual 68 Tabla 4–6. Canalizaciones 68 Tabla 4–7. Reactancia del cable [54] 71 Tabla A–1. Resistencia según la sección nominal. 82 Tabla A–2. Potencia instalada. 86 Tabla A–3. Protección contra sobrecarga. 91 Tabla A–4. Protección contra cortocircuito. 91 Tabla A–5. Protección contra sobretensiones. 91 Tabla A–6.Mediciones magnetotérmico. 92 Tabla A–7.Mediciones fusibles. 92 Tabla A–8.Mediciones diferenciales. 93 Tabla A–9.Mediciones sobretensiones. 93 Tabla A–10.Mediciones cables. 93 Tabla A–11.Mediciones canalizaciones. 94 Tabla A–12.Mediciones adicionales. 94 Tabla A–13.Presupuesto. 97
Índice de Tablas 18 18
19 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Índice de Figuras Figura 1-1.Emisiones del transporte en la Unión Europea. [2] 25 Figura 1-2.Representación del impacto colectivo hacia el desarrollo del VE. 26 Figura 3-1.Emplazamiento. 33 Figura3-2.Esquema del Centro de Transformación. [29] 39 Figura 3-3.Esquema 4b con circuito o circuitos adicionales para la recarga del VE. [13] 47 Figura 3-4.Características Power Electronic. [41] 49 Figura 3-5.Elementos de la instalación eléctrica. 50 Figura 3-6.Esquema TT. [45] 51 Figura 3-7.Luminaria solar. 56
Índice de Figuras 20 20
21 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Notación A AE AC AG3 A.T AFL Art. B.T / L.V BM BR Amperios Alumbrado Exterior Corriente Alterna Atmósfera General tipo 3 Alta Tensión Accesibilidad Frontal Lateral Artículo Baja Tensión Mecanismo Motorizado Mecanismo Rotativo Manual C.P.M CC CT CO2 DC DND DYN11 DGPT D d Cuadro de Protección y Medida Cortocircuito Centro de Transformación Dióxido de carbono Corriente Continua Documento Normativo de Diseño Delta, Y Star, Neutral brought out, Clock notation Digital Ground Protection Transformer (protección digital contra faltas a tierra) Diámetro cable Diámetro conductor Esquema TT Sistema de puesta a tierra (T: el neutro del transformador está conectado a tierra, T: la masa de la instalación también está conectado a tierra independientemente) EN EDE FNH GSCC GST HD IP IEC Norma Europea Endesa Distribución Eléctrica Ficha de Norma de Hormigón Guía de Sistemas de Conexión de Cables Guía de Sistemas de Transformadores Documento armonizado a nivel europeo (“Harmonized Document”) Índice de Protección Comisión Electrotécnica Internacional IK In Índice de Resistencia al Impacto Mecánico Intensidad Nominal IGA IAC KA Interruptor General Automático Clasificación de Arco Interno Kiloamperio
Índice de Figuras 22 22 KVA KV Kg LAT L.A.T LONG M.T / M.V mm m mA MVA PP-AM SAVE SF S s TT TI t UNE UE U VA VE Kilovoltamperio Kilovatio Kilogramo Lateral Línea Alta Tensión Longitud Media Tensión Milímetro Metro Miliamperio Megavoltamperio Polipropileno de Alto Módulo Sistema de Alimentación para Vehículo Eléctrico Hexafluoruro de azufre Siemens Segundos Transformadores de Tensión Transformadores de Intensidad Tiempo Una Norma Española Unión Europea Tensión Voltamperimetro Vehículo Eléctrico V XLPE Vatio Aislamiento de Polietileno Reticulado tan Función tangente x◦ Notación de grado, x grados. : Tal que. < Estrictamente Menor. > ≤ ≥ Estrictamente Mayor. Menor o igual. Mayor o igual.
23 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga.
Índice de Figuras 24 24
25 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 1. INTRODUCCIÓN La contaminación ambiental es un concepto muy presente en nuestro día a día. La presencia de diversos componentes nocivos supone un perjuicio para los seres vivos provocando múltiples enfermedades. A su vez, la contaminación ambiental está directamente relacionada con el cambio climático. [1] Hay dos formas de contaminación ambiental: [1] a. La natural: causada por fenómenos naturales como erupciones, tsunamis terremotos o incendios forestales. b. La artificial: causada por actividades realizadas por los seres humanos. El transporte es una de las fuentes de contaminación ambiental más grandes en el mundo, por causa de combustibles fósiles como es la gasolina. Ésta emite gases que afectan directamente al calentamiento global y al deterioro del medio ambiente. Figura 1-1.Emisiones del transporte en la Unión Europea. [2] Ante esta problemática, los vehículos eléctricos se presentan como una posible solución para mitigar los impactos negativos del transporte. [1] Un vehículo promedio con motor de combustión interna emite aproximadamente 120-150 gramos de CO2 por kilómetro recorrido. Al fomentar el uso de vehículos eléctricos, se reduce significativamente esta cantidad de emisiones. [2] En la actualidad, la demanda de vehículos eléctricos está en crecimiento constante, impulsado por el cambio a una movilidad más sostenible y ecológica. Este progreso implica la necesidad de ampliar el número de estaciones de recarga de vehículos eléctricos. Los proyectos de instalación de puntos de recarga de vehículos eléctricos se han alineado con el Plan de Acción Nacional de Energías Renovables hasta 2020 y, actualmente, con el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima. Estos planes establecen normas y directrices para contribuir a la reducción de emisiones de cara al futuro, promoviendo una transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles. [3]
MARCO TEÓRICO 32 32 riegos laborales no evitables (como son los trabajos en altura) y las técnicas para poder minimizarlos. 7. Obligaciones del promotor: Asignar a un coordinador de seguridad y salud. A la vez se avisa a la autoridad laboral antes del inicio de la obra. 8. Coordinador en materia de seguridad y salud: Desarrollo de las funciones del coordinador. 9. Plan de seguridad y salud: Descripción del plan que ha realizado el contratista previamente y debe ser aprobado antes del inicio de la obra. 10. Obligaciones del contratista y subcontratista: Describen las normas que deben cumplir de seguridad y salud e informar de las instrucciones necesarias a los trabajadores. 11. Libro de incidencias: Con fin del control y seguimiento del plan de seguridad y salud, se crea un libro de incidencias que constará de hojas por duplicado que será facilitado por el colegio profesional al que pertenezca el técnico que haya aprobado el plan de seguridad y salud. 12. Paralización de los trabajos: Deja constancia de que el coordinador puede ordenar la suspensión de los trabajos en caso de que no se cumpla alguna de las medidas de seguridad y salud. 13. Derecho de los trabajadores: Garantiza que los trabajadores reciben una información adecuada y comprensible sobre las medidas. 14. Plan de emergencias: Guía clara y estructurada para responder de manera efectiva en caso de emergencia. Este estudio es obligatorio según el Real Decreto 1627/1997 cuando: [11] 1. “El presupuesto de ejecución por contrata incluido en el proyecto sea inferior a 450.758,08€” 2. “La obra dure menos de 30 días laborables, empleándose a menos de 20 trabajadores simultáneamente” 3. “El volumen de mano de obra estimada sea inferior a 500” Estas condiciones se recogen en el artículo 4 del Real Decreto, el cual indica que debe de realizarse un estudio completo en los casos que no se cumplan los requisitos mencionados. [8] En el caso concreto de este proyecto, previamente a la ejecución de la obra, se deberá realizar un estudio de seguridad y salud junto con el plan de gestión de residuos, siendo importante para la práctica real del proyecto, pero no lo abarca este trabajo.
33 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 3. EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 3.1 EMPLAZAMIENTO DE LA INSTALACIÓN Esta obra se ejecutará en la estación de servicios Easy Gas Vélez, Au del Meridiano 265, Salida, 29792, Cajiz, Vélez-Málaga, Málaga. Figura 3-1.Emplazamiento. Se instalarán tres tomas de cargas y seis plazas de aparcamiento para la carga de los vehículos eléctricos. PUNTO DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS REF. CATASTRAL LOCALIZACIÓN SUPERFICIE (m²) USO PRINCIPAL 29094A036003290000OE LAT= 36.7427 LONG= -4.1802 11050 m² Tabla 3–1. Superficie. Sede Catastro. 3.2 AFECCIONES A TERCEROS La instalación que se llevará a cabo en este proyecto está situada a más de 60 m de la autovía A-7. Por lo tanto, nos situamos fuera de la zona de afección. Según el capítulo 3 de la Ley 37/2015, de 29 de septiembre, de carreteras, se definen las siguientes zonas de protección: [12]
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 34 34 3.2.1 Zona de dominio público. (Art. 29) Constituyen la zona de dominio público los terrenos ocupados por las propias carreteras del Estado, sus elementos funcionales y una franja de terreno a cada lado de la vía de 8 m de anchura en autopistas y autovías y de 3 metros en el resto, medidos horizontalmente desde la arista exterior de la explanación y perpendicular a la misma. 3.2.2 Zona de servidumbre. (Art. 31) Está constituida por dos franjas de terreno a ambos lados de las carreteras, delimitadas interiormente por la zona de dominio público y exteriormente por dos líneas paralelas a las aristas exteriores de la explanación, a una distancia de 25 m en autopistas y autovías y de 8 m en el resto. No podrán realizarse obras o instalaciones ni se permitirán más usos que aquellos que sean compatibles con la seguridad viaria y la adecuada explotación de la vía, previa autorización, en cualquier caso, del Ministerio de Fomento, y sin perjuicio de otras competencias concurrentes. 3.2.3 Zona de afección. (Art. 32) Está constituida por dos franjas de terreno a ambos lados de las carreteras, delimitadas interiormente por la zona de servidumbre y exteriormente por dos líneas paralelas a las aristas exteriores de la explanación, a una distancia de 100 m en autopistas y autovías y de 50 m en el resto. Para ejecutar en la zona de afección cualquier tipo de obras o instalaciones fijas o provisionales, cambiar el uso o destino de las existentes y plantar o talar árboles, se requerirá la previa autorización del Ministerio de Fomento, sin perjuicio de otras competencias concurrentes. En las construcciones e instalaciones ya existentes podrán realizarse obras de reparación o mejora, previa la autorización correspondiente, una vez constatados su finalidad y contenido, siempre que no supongan aumento de volumen de la construcción y sin que el incremento de valor que aquellas comporten pueda ser tenido en cuenta a efectos expropiatorios. Las instalaciones de recarga de vehículos eléctricos se consideran fácilmente desmontables ya que se trata de una obra civil de muy pequeña envergadura en terreno particular, consistente en: [13] Base de hormigón para instalación de cargador. Arquetas. Zanjas. Monolito de hormigón para el C.P.M y otro monolito para el C.P.M (situado cercano al punto de suministro). Para el desmantelamiento de la instalación se procedería a: Retirada de pequeña cimentación para cargador, el cargador y el cableado desde el C.P.M hasta el punto de instalación del cargador. Desmontaje y sellado de arqueta con relleno de arena y compactado, y el cierre final con pavimentación del mismo tipo del existente en las inmediaciones. Desmontaje de monolitos de obra o prefabricado y el cierre de huecos de bases de monolitos. Los materiales retirados y desmontados serían trasladados para su reciclaje y uso posterior o llevados a un gestor de residuos para su correcto tratamiento según su clasificación.
35 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 3.3 LÍNEA SUBTERRÁNEA DE MEDIA TENSIÓN La línea de media tensión será subterránea desde la arqueta hasta el centro de transformación, siguiendo las características: 3.3.1 Instalaciones básicas Conductores Los conductores empleados en la línea subterránea de media tensión será de aluminio de 3(1x240) mm², unipolares de campo radial, con aislamiento seco de polietileno reticulado del tipo 12/20 kV XLPE. Las pantallas de cobre de los cables se conectarán a tierra en los puntos accesibles, concretamente a la red de tierra de herrajes del centro de transformación. Durante todo el trazado se deberá tener en cuenta el radio mínimo de curvatura, evitándose los radios inferiores a 15 veces el diámetro de los conductores. Los cables empleados deberán reunir las características indicadas en la Norma Endesa DND001 [14], así como cumplirán con las Especificaciones Técnicas de Materiales de Endesa 6700022 a 6700027 [15], según corresponda. El nivel de aislamiento de los cables y accesorios de alta tensión deberán adaptarse a los valores normalizados indicados en las normas UNE 211435 [16] y UNE-EN 60071-1 [17]. Las principales características de los conductores de alta tensión seleccionados son: TIPO CONSTRUCTIVO TENSIÓN NOMINAL (kV) SECCIÓN CONDUCTOR (mm²) SECCIÓN PANTALLA (mm²) HEPREZ1 O RHZ1 12/20 240 16 400 18/20 240 25 400 630 Tabla 3–2. Características conductores SECCIÓN (mm²) TENSIÓN NOMINAL (Kv) RESISTENCIA MÁXIMA A 105ºC REACTANCIA POR FASE AL TRESBOLILLO ( Ω/km) CAPACIDAD (µF/km) 240 12//20 0,169 0,105 0,453 400 0,107 0,098 0,536 240 18//30 0,169 0,113 0,338 400 0,107 0,106 0,401 630 0,062 0,096 0,443 Tabla 3–3. Características de cables con aislamiento de etileno propileno alto módulo Temperatura máxima en servicio permanente: 105ºC Temperatura máxima en cortocircuito (t<5s): 250ºC
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 36 36 SECCIÓN (mm²) TENSIÓN NOMINAL (Kv) RESISTENCIA MÁXIMA A 105ºC REACTANCIA POR FASE AL TRESBOLILLO ( Ω/km) CAPACIDAD (µF/km) 240 12//20 0,169 0,105 0,453 400 0,107 0,098 0,536 240 18//30 0,169 0,113 0,338 400 0,107 0,106 0,401 630 0,062 0,096 0,443 Tabla 3–4. Características de cables con aislamiento de etileno propileno reticulado Temperatura máxima en servicio permanente: 90ºC Temperatura máxima en cortocircuito (t<5s): 250ºC Los accesorios estarán constituidos por materiales premoldeados o termorrectráctiles y otro sistema de eficacia equivalente. Las terminaciones cumplirán las especificaciones técnicas de Endesa con un número de referencias, según proceda en cada caso. Terminaciones Las terminaciones serán adecuadas al tipo de conductor empleado en cada caso. Existen dos tipos de terminaciones para las líneas de M.T: Terminaciones convencionales contráctiles o enfilables en frío, tanto de exterior como de interior: Se utilizarán estas terminaciones para la conexión a instalaciones existentes con celdas de aislamiento al aire o en las conversiones aéreo-subterráneas. Estas terminaciones serán acordes a las normas UNE 211027 [18], UNE HD 629-1 [19] y UNE EN 61442 [20]. Se tomará como referencia la norma informativa GSCC005 12/20(24) kV y 18/30(36) kV [21]. Conectores separables: Se utilizarán para instalaciones con celdas de corte y aislamiento en SF6. Serán acordes a las normas UNEHD629-1[19] y UNE-EN 61442 [21]. Se tomará como referencia la norma informativa GSCC006 12/20(24) kV y 18/30(36) kV [22]. Sistema de Puesta a Tierra Las pantallas metálicas de los cables se conectarán a la toma de tierra de herrajes (protección) de los centros de transformación en cada uno de sus extremos. Características de los seccionadores de puesta a tierra: [23] Los seccionadores, seccionadores de puesta a tierra, así como sus accionamientos correspondientes, tienen que estar dispuestos de tal manera que no se puedan producir maniobras intempestivas por los efectos de la presión o de la tracción ejercida con la mano sobre el varillaje, por la presión del viento, por trepidaciones, por la fuerza de la gravedad o bajo esfuerzos electrodinámicos producidos por las corrientes de cortocircuito. Los seccionadores y seccionadores de puesta a tierra estarán dotados de un enclavamiento seguro entre el seccionador y el seccionador de puesta a tierra. Los aisladores de los seccionadores estarán dispuestos de forma que ninguna corriente de fuga peligrosa circule entre bornes de un lado y cualquiera de los bornes del otro lado del seccionador.
37 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Los seccionadores de puesta a tierra que no tengan un enclavamiento que impida su cierre sobre un circuito en tensión, tendrán un poder de cierre igual o mayor que el valor de cresta de la intensidad de cortocircuito prevista en el punto de instalación. La corriente asignada mínima de los seccionadores será de 200º. Distancias mínimas de seguridad, cruzamiento y paralelismos en líneas subterráneas de alta tensión. Para las líneas subterráneas se prohíbe la plantación de árboles y construcción de edificios e instalaciones industriales en una distancia mínima de seguridad igual a la mitad de la anchura de la canalización. [24] Para cruzar zonas en las que no sea posible o suponga graves inconvenientes y dificultades la apertura de zanjas (como cruces de ferrocarriles, carreteras con gran densidad de circulación, etc.) pueden utilizarse máquinas perforadas “topo” de tipo impacto, hincadora de tuberías o taladradora de barrera. Calles y Carreteras: [25] Los cables se colocarán en canalizaciones entubadas hormigonadas en toda su longitud, a una profundidad mínima de 1,20 m. Siempre que sea posible el cruce se hará perpendicular al eje del vial. Otros cables de energía eléctrica: [25] Siempre que sea viable, se garantizarán que los cables de alta tensión discurran por debajo de los de baja tensión. El cruce será perpendicular al eje del vial. La distancia mínima entre un cable de A.T. y otros cables eléctricos será de 0,25 m. La distancia del punto de cruce a los empalmes tendrá que ser mayor a 1,00 m. Si estas distancias no pudieran respetarse, el cable instalado más recientemente se mantendrá separado mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. Cables de telecomunicación: [25] La separación mínima entre los cables de energía eléctrica y los de telecomunicación será de 0,20 m. La distancia del punto de cruce a los empalmes, tanto del cable de energía como del cable de telecomunicación, será superior a 1,00 m. Si estas distancias no pudieran respetarse, el cable instalado más recientemente se mantendrá separado mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. Canalizaciones de agua: [25] La separación mínima entre los cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua será de 0,20 m. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de las canalizaciones de agua, o de los empalmes de la canalización eléctrica, situando unas y otras a una distancia superior a 1,00 m del cruce. Si estas distancias no pudieran respetarse, el cable instalado más recientemente se mantendrá separado mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. Conducciones de alcantarillado: [25] Se procurará pasar los cables por encima de las conducciones de alcantarillado, no admitiéndose incidir en su interior, si se permitirá incidir en su pared, siempre que se asegure que ésta no ha quedado debilitada. Si no fuese posible se pasará por debajo, y los cables se dispondrán separados mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. Depósitos de carburantes: [25] Los cables se mantendrán separados mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. Los tubos distarán como mínimo 1,20 m del depósito, los extremos de los tubos rebasarán al depósito 2,00 m como mínimo por cada extremo. Acometidas (conexiones de servicio): [25] Si ambos servicios se cruzan o discurren paralelamente, ya sea una acometida o conexión de servicio a un
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 38 38 edificio deberá mantenerse a una distancia mínima de 0,30m entre ambos. Si no fuese posible se pasará por debajo, y los cables se dispondrán separados mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica. La entrada de las acometidas o conexiones de servicio a los edificios, ya sean los cables de B.T. como A.T. en el caso de acometidas eléctricas, necesita ser tapada hasta asegurar su estanqueidad. Ensayos eléctricos después de la instalación Una vez que la instalación haya sido concluida se comprobará que el tendido de los cables y el montaje de los accesorios (empalmes, terminales, etc.), se ha realizado correctamente, según lo establecido en la ITC-LAT 05. [26] 3.3.2 Características generales de la instalación El Centro de Transformación, tipo cliente, objeto de este proyecto tiene la misión de suministrar energía, realizándose la medición de esta en Media Tensión. La energía será suministrada por la compañía E-Distribución Andalucía a la tensión trifásica de 20 kV y frecuencia de 50 Hz, realizándose la acometida por medio de cables subterráneos. Con carácter general, se tomarán como referencia las especificaciones recogidas en la norma informativa FNH001 CT prefabricados hormigón tipo superficie. [27] Los tipos generales de equipos de Media Tensión empleados en este proyecto son las celdas modulares, Cgmcosmos. Ubicación y accesos La ubicación del C.T será determinada según el cumplimiento de las condiciones de seguridad, del mantenimiento y de la garantía de servicio de la instalación. Se establecerá según a los siguientes aspectos: [28] El emplazamiento seleccionado deberá permitir la instalación de todas las canalizaciones subterráneas previstas, de entrada y salida al C.T, hasta las infraestructuras existentes a las que se conectará. El nivel freático (“el nivel superior del agua en un acuífero o, más correctamente, el lugar donde la presión del agua es igual a la de la presión atmosférica”) deberá ubicarse al menos 0,30 m por debajo del nivel inferior de la solera más profunda del CT. Como norma general, el acceso al C.T deberá de realizarse directamente desde la vía pública o la calle, permitiendo la entrada de personal y materiales. De manera excepcional, el acceso será desde una vía privada asegurando la entrada libre y permanente al C.T. En cualquier caso, se deberá disponer de los permisos de paso de líneas de M.T y B.T, tanto para las instalaciones y otras servidumbres asociadas, las cuales deberán de ser concedidas por el propietario del terreno. El acceso al interior del C.T será restringido al personal de E-Distribución Eléctrica o empresas autorizadas. Además, este acceso deberá estar situado en una zona que, aunque esté el C.T abierto, permita el paso a bomberos, servicios de emergencia, salidas de urgencias o socorro, etc. Las vías destinadas a los accesos de materiales deberán permitir el transporte, en camión de los transformadores y demás componentes del C.T, hasta la ubicación de este. No se permitirá la instalación de centros en zonas inundables. También, se verificará que el tramo de acceso vial al local del C.T, no se encuentre en un fondo o badén, que pudiera inundarse por fallo de su sistema de drenaje. Dimensiones Las dimensiones del C.T deberán permitir: [28]
39 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. El movimiento e instalación en su interior de los elementos y maquinaria necesarios para la realización adecuada de la instalación. El mantenimiento del material, así como la sustitución de cualquiera de los elementos que constituyen el mismo sin necesidad de proceder al desmontaje o desplazamiento del resto. La instalación de los equipos indicados en las normativas de envolventes referidas. 3.3.3 Esquema del Centro de Transformación Consultando las Especificaciones Particulares de E-Distribución Redes Digitales S.L.U. En nuestro caso, será un Esquema 9. C.T de interior en envolvente común o centro independiente anexo, con doble acometida y 1 transformador en C.T (Tipo de acometida 6). Figura3-2.Esquema del Centro de Transformación. [29] 3.3.4 Programa de necesidades y potencia instalada en kVA Se precisa el suministro de energía a una tensión de 400 V, con una potencia máxima simultánea de 400 kW. Para atender a las necesidades arriba indicadas, la potencia total instalada en este Centro de Transformación es de 400 kVA. 3.3.5 Descripción de la instalación El Centro de Transformación objeto de este proyecto consta de una única envolvente, en la que se encuentra toda la aparamenta eléctrica, máquinas y demás equipos. Para el diseño de este Centro de Transformación se han tenido en cuenta todas las normativas anteriormente indicadas. Las características se detallan a continuación siendo las dimensiones aproximadas: [30] 1. Número de transformadores: 1 2. Número reserva de celdas: 1 3. Tipo de ventilación: Normal 4. Puertas de acceso peatón: 2 puertas 5. Dimensiones exteriores: o Longitud: 6080 mm o Fondo: 2380 mm o Altura: 3045 mm o Altura vista: 2585 mm o Peso: 17460 kg 6. Dimensiones interiores o Longitud: 5900 mm
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 40 40 o Fondo: 2200 mm o Altura: 2355 mm 7. Dimensiones de la excavación o Longitud: 6880 mm o Fondo: 3180 mm o Profundidad: 560 mm 3.3.6 Características eléctricas de la instalación Red de Alimentación La red de la cual se alimenta el Centro de Transformación es del tipo subterráneo, con una tensión de 20 kV, nivel de aislamiento según la ITC-RAT 12 [31], y una frecuencia de 50 Hz. La potencia de cortocircuito en el punto de acometida, según los datos suministrados por la compañía eléctrica, es de 554 MVA, que equivale a una corriente de cortocircuito de 15,993 kA eficaces. Los cables de alimentación cumplirán con la Norma Endesa DND001 [14]. Nivel de aislamiento Dependen de la tensión nominal, se darán valores diferentes recogidas en la siguiente tabla: [29] TENSIÓN NOMINAL DE LA RED U (kV) TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL Um TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL DE CORTA DURACIÓN A FRECUENCIA INDUSTRIAL Ud TENSIÓN DE CHOQUE SOPORTADA A IMPULSOS TIPO RAYO U ≤ 20 24 50 125 20 < U ≤ 30 36 70 170 Tabla 3–5. Nivel de aislamiento. En kV. Se dimensionan en función de la tensión de la red proyectada y de los requerimientos indicados en la ITCRAT 12 [31]. Intensidad nominal en Media Tensión Será en general, de 630 A según la norma GSM001 MV RMU with Switch-Disconnector [32]. Corriente de cortocircuito: En general, para la conexión de red de M.T se establecen los siguientes valores: [29] INTENSIDAD ASIGNADA DE CORTA DURACIÓN 1s VALOR DE CRESTA DE LA INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO ADMISIBLE ASIGNADA 16 40 20 50 Tabla 3–6. Corrientes de cortocircuito trifásico de MT. En kA. Cuando las características de la red lo requieran, se utilizará la intensidad de 20 kA, con valor de cresta de 50 kA. Para materiales instalados en B.T se considerará una intensidad de cortocircuito no inferior de 25 kA.
41 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Celdas de distribución secundaria Corresponden al tipo de celdas bajo envolvente metálica referenciadas en la norma informativa GSM001 MV RMU with Switch-Disconnector [32] para celdas con corte y aislamiento en SF6. Hay dos tipos de celdas según estén destinadas a la función de línea o de protección del transformador: 1. Celda de Línea: Dispondrá de un interruptor-seccionador con capacidad de corte en carga y un seccionador de puesta a tierra, ambos con dispositivos de señalización de posición que aseguren una correcta ejecución de la maniobra. Además, dispondrá detectores de tensión que sirvan para comprobar la correspondencia entre fases y la presencia de tensión.[33] 2. Celda de Transformador: Contará con un interruptor-seccionador de corte en carga y dos seccionadores de puesta a tierra con dispositivos de señalización de posición que aseguren una ejecución segura y confiable. Además, incluirá bases para los fusibles limitadores, y detectores de tensión que permitan comprobar si hay presencia de tensión. [33] Características de la Aparamenta de Media Tensión y Transformadores Las celdas serán compactas y modulares, según los casos con aislamiento y corte en SF6, cuyos embarrados se conectan de forma totalmente apantallada e insensible a las condiciones externas.[34] Características generales de los tipos de aparamenta empleados: Celdas cgmcosmos: Sistema de celdas de M.T modulares bajo envolvente metálica de aislamiento integral en gas SF6 [35], clase -5ºC [36], hasta una altitud de 2000 m sobre el nivel del mar sin mantenimiento con las siguientes características: 1. Construcción: Cuba de acero inoxidable de sistema de presión sellado [36], conteniendo los elementos del circuito principal sin necesidad de reposición de gas durante 30 años. Contiene tres divisores capacitivos de 24 kV. Además de bridas de sujeción de cables de M.T diseñadas para sujeción de cables unipolares de hasta 630 mm2 y para soportar los esfuerzos electrodinámicos en caso de cortocircuito, con alta resistencia a la corrosión. [30] 2. Seguridad: Enclavamientos propios que no permiten acceder al compartimento de cables hasta haber conectado la puesta de tierra, ni maniobrar el equipo con la tapa del compartimento de cables retirada. El interruptor y el seccionador de puesta a tierra no pueden estar conectados simultáneamente. Enclavamientos por candado independientes para los ejes de maniobra del interruptor y de seccionador de puesta a tierra, no pudiéndose retirar la tapa del compartimento de mecanismo de maniobras con los candados colocados.[30] Posibilidad de instalación de enclavamientos por cerradura independientes. Inundabilidad: equipo preparado para mantener servicio en el bucle de Media Tensión en caso de una eventual inundación de la instalación soportando ensayo de 3 m de columna de agua durante 24 h. Grados de Protección: [30] - Celda / Mecanismos de Maniobra: IP 2XD - Cuba: IP X7 - Protección a impactos en: o Cubiertas metálicas: IK 08 o Cuba: IK 09 - Conexión de cables. La conexión de cables se realiza desde la parte frontal mediante unos pasatapas estándar. - Enclavamientos. La función de los enclavamientos incluidos en todas las celdas cgmcosmos es que: o No se pueda conectar el seccionador de puesta a tierra con el aparato principal cerrado, y recíprocamente. o No se pueda quitar la tapa frontal si el seccionador de puesta a tierra está abierto, y a la inversa.
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 48 48 función de control piloto se extiende al equipo que está permanentemente conectado a la instalación de alimentación fija. [13] Aclarándose que en el modo 3, la recarga entre la estación de recarga y el vehículo se efectúa en corriente alterna (AC), y en el caso del modo 4, la recarga se efectúa en corriente continua (DC), usándose este último para cargas rápidas - ultrarrápidas. [13] 3.4.3 Potencia prevista Se establece una potencia prevista en función de la previsión de cargas de la instalación, según el apartado 4 de la ITC-BT-52 [13], en función del esquema adoptado se tendrán las siguientes consideraciones, siendo el factor de simultaneidad igual a 1 para el esquema seleccionado, 4b. LÍNEA POTENCIA (kW) FC/SIMULTANEIDAD POTENCIA CORREGIDA (kW) PRVE 1 240 0,554 133,33 PRVE 2 240 0,554 133,33 PRVE 3 240 0,554 133,33 Tabla 3–7.Potencia prevista. Por lo que se instalará una potencia prevista en la instalación de 400 kW aproximadamente. Estando definida la potencia máxima admisible por el interruptor de corte general, y la potencia a instalar por la suma de las potencias de los equipos a instalar, teniéndose en cuenta los siguientes condicionantes a cumplir: Garantizar que la demanda de la potencia del sistema de recarga no supere la admisible en la instalación. Se dimensionarán los elementos de corte y protección y los conductores en función de la potencia máxima admisible del cuadro de recarga. 3.4.4 Características técnicas de los equipos La conexión de los vehículos eléctricos a la red de suministro se llevará a cabo mediante la utilización de un módulo de equipo especializado, conocido como SAVE. La opción escogida es el punto de recarga para vehículo eléctrico de modelo Power Electronic NB 240 kW. Equipo de recarga rápida para vehículos eléctricos en corriente continua, con las siguientes características:
49 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Figura 3-4.Características Power Electronic. [41]
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 50 50 3.4.5 Conectores Se presentan los diferentes conectores que incorpora un cargador del seleccionado en el apartado anterior, siendo: [43] TYPE 2 Conector de siete bornes, cuatro para corriente trifásica, uno de tierra y dos para comunicaciones, de aplicación para recarga lenta y rápida, admite hasta 32 A en monofásico para recarga lenta, y hasta 63 A en trifásica para recarga rápida. En general y en este proyecto en concreto utilizaremos este tipo (type 2) por su versatilidad. CHAdeMO Conector CHAdeMO, contiene 10 bornes, toma de tierra y comunicación con la red. Admite hasta 200 A de intensidad en corriente. Apenas se utiliza debido a que el CSS se ha convertido en el estándar global por su carga ultrarrápida CCS Presenta 5 bornes, para corriente, protección a tierra y comunicación a la red, admite recarga tanto lenta como rápida. 3.4.6 Superficie de las instalaciones y ocupación La superficie de aparcamiento consta de 6 plazas. Se habilitarán 4 plazas de aparcamiento para vehículos eléctricos, sin modificar el número total de plazas disponibles para los usuarios, según el RD 29/2021 del 21 de diciembre [44]. 3.4.7 Descripción general de la instalación eléctrica La estación de recarga del presente proyecto se alimentará directamente desde corriente alterna, siendo el propio equipo de recarga quien realice la conversión a corriente continua. Por lo que se proyectan alimentaciones a los receptores desde el C.P.M, situado en el Centro de Transformación, el cual está alimentado directamente desde el transformador de potencia de 400kVA del centro de transformación, cuyo neutro de secundario estará puesta a tierra, con un esquema TT. Es decir, desde dicho trafo, se alimentará al Cuadro General de Baja Tención, el cuál alimentará a los equipos para la recarga de vehículos. Figura 3-5.Elementos de la instalación eléctrica.
51 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. A continuación, se describen los elementos principales y sus características para la instalación de punto de recarga de VE, siendo la tensión nominal del circuito de alimentación de 400 V en sistema equilibrado, y presentando un sistema de conexión del neutro y las tierras, tal y como presenta el siguiente esquema TT. [45] Figura 3-6.Esquema TT. [45] 3.4.8 Acometida Eléctrica Para la acometida a la instalación desde la red, al tratarse de una línea subterránea, se realizará de acuerdo con lo indicado en la ITC-BT-07 y las normas particulares de la compañía distribuidora. [46] El suministro eléctrico se realizará a través de la red de distribución existente en la zona, propiedad de la compañía Endesa. Antes de realizar el proyecto, la distribuidora ha gestionado y aprobado la solicitud de provisión de servicio de la potencia solicitada 400kW. Al finalizar este trámite proporcionan un número de expediente, junto con la carta de condiciones técnicas-económicas, documento el cual detalla las condiciones técnicas que debe cumplir y el coste de los trabajos a realizar. Esto es un proceso que hay que realizar, sin embargo, no entra en el alcance de mi proyecto. Para efectos de este proyecto, se considerará que el punto de conexión deriva de la red existente, a través de un punto de entronque en la estación de servicios Easygas-Vélez, Au Del Meridiano 265, Salida, 29792, Cajiz, Vélez-Málaga, Málaga. Caja de protección y medida El cuadro general B.T “C.P.M” será alimentado directamente desde el transformador de 400 kVA y se destinará a la alimentación de los equipos de recarga y de todos los servicios auxiliares asociados a la instalación. Los cuadros eléctricos contarán de un interruptor de mando y protección para alimentar directamente al inversor. Instalación de cables aislados Por las características del proyecto, al tratarse de una instalación en el exterior, será necesaria la instalación de una red de canalizaciones entubadas enterradas que partirá de la C.P.M hasta los propios cargadores. Las canalizaciones se dispondrán, siempre que se pueda, por terrenos de dominio público, y en zonas perfectamente delimitadas, preferentemente bajo las aceras. El trazado será lo más rectilíneo posible y a poder ser paralelo a referencias fijas como líneas en fachada y bordillos. Asimismo, deberán tenerse en cuanto los radios de curvatura mínimos, fijados por los fabricantes, a respetar en los cambios de dirección, según UNE 211435 [47]. Todos los tramos cumplirán las condiciones mínimas tales como:
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 52 52 Características Código Grado Resistencia a la comprensión 4 Fuerte Resistencia al impacto 3 Media Temperatura mínima de instalación y servicio 2 -5 ºC Temperatura mínima de instalación y servicio 1 +60 ºC Resistencia al curvado 1-2 Rígido/Curvable Propiedades eléctricas 1-2 Continuidad eléctrica/aislante Resistencia a la penetración de objetos sólidos 4 Contra objetos D≥1mm Resistencia a la penetración del agua 2 Contra gotas de agua cayendo verticalmente cuando el sistema de tubos está inclinado 15º Resistencia a la corrosión de tubos metálicos y compuestos 2 Protección interior y exterior media Resistencia a la tracción 0 No declarada Resistencia a la propagación de la llama 1 No propagador Resistencia a las cargas suspendidas 0 No declarada Tabla 3–8. Condiciones mínimas [48] Siendo los diámetros exteriores de los tubos seleccionados según la sección nominal de los conductores unipolares, en función de la tabla G, del apartado 3 de la ITC-BT-15 [49], para la derivación individual, y la tabla 9 del apartado 1.2 de la ITC-BT-21 [48], para los circuitos de los cargadores. En cuanto a la apertura de zanjas para albergar las canalizaciones anteriormente descritas se abrirán catas de reconocimiento para confirmar o rectificar el trazado previsto en el proyecto. Arquetas Se evitará, en lo posible, los cambios de dirección de los tubos. En el caso donde se produzca y para facilitar la manipulación y tendido de los cables, se instalarán arquetas, de registro o no, depende del caso, y se dispondrán cada 40 metros máximo. Esta distancia podrá variarse de forma razonable, en función de derivaciones, cruces u otros condicionantes viarios. A la entrada en las arquetas, los tubos quedarán debidamente sellados en sus extremos para evitar la entrada de roedores y de agua. Cruzamientos A continuación, se fijan, las condiciones que deben cumplir los cruzamientos de cables subterráneos de B.T directamente enterrados.
53 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Calles y carreteras: [50] Los cables deberán colocarse en el interior de tubos protectores según la ITC-BT 21 [47] y deben de ir cubiertos de hormigón en toda su longitud a una profundidad mínima de 0,80 m. El cruce siempre se hará perpendicular al eje vial. Otros cables de energía eléctrica: [50] Los cables de baja tensión y otros cables de energía eléctrica mantendrán una distancia mínima de 0,25m respecto a los cables de alta tensión y 0,10m con otros cables de baja tensión. Así mismo, la distancia del cruce a los empalmes deberá superar 1 m. En caso de no cumplirse esto, la canalización será entubada. Siempre que sea posible, los cables de baja tensión discurran por encima de los de alta tensión. Cables de telecomunicación: [50] La separación mínima entre los cables será de 0,20m (cables de energía eléctrica y de telecomunicación). La distancia del cruce a los empalmes será superior a 1m. Estas restricciones no se deben aplicar a los cables de fibra óptica con cubiertas dieléctricas. Todo tipo de protección en la cubierta del cable debe ser aislante. Canalizaciones de agua y gas: [50] Siempre que sea viable, los cables eléctricos se deberán instalar por encima de las canalizaciones de agua. La distancia mínima entre cables de energía y canalizaciones de agua o gas será al menos de 0,20m. Se evitará el cruce justo por las uniones de las canalizaciones de agua o gas, así como sobre los empalmes de la canalización eléctrica, situando unas y otros a una distancia superior a 1 m del cruce. Si no es posible mantener estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable más recientemente instalado se colocará dentro de una canalización entubada. Conducciones de alcantarillado: [50] Se deberá pasar a la medida de lo posible, los cables por encima de las conducciones de alcantarillado. No está permitido incidir en su interior. Se permitirá incidir en su pared, únicamente cuando se asegure que no queda debilitada su estructura. Si no es posible, deberá de instalarse por debajo, utilizando siempre para los cables canalizaciones entubadas. Depósitos de carburante: [50] Los cables deberán mantener una separación como mínimo de 0,20 m del depósito, y los extremos de los tubos rebasarán al depósito, como mínimo 1,5 m por cada extremo. Para todos los casos anteriores, si no es posible mantener estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable más recientemente instalado se colocará dentro de una canalización entubada. Proximidades y paralelismos: [50] Los cables subterráneos de baja tensión directamente enterrados deben respetar ciertas distancias respecto a otras instalaciones y evitar quedar en el mismo plano vertical que otras conducciones. Otros cables eléctrica: [50] Se podrán instalar cables de baja tensión paralelamente a otros de baja o alta tensión, siempre que se mantenga una distancia mínima de 0,10 m con los cables de baja tensión y 0,25 m con los cables de alta tensión. Si no es posible mantener estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable más recientemente instalado se colocará dentro de una canalización entubada. En el caso de que un mismo propietario instale varios cables de baja tensión, podrán estar a menor distancia, incluso en contacto. Cables de telecomunicación: [50] Los cables de energía eléctrica y los de telecomunicación deberán de respetar una distancia mínima, que será de 0,20m. Si no es posible mantener estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable más recientemente instalado se colocará dentro de una canalización entubada.
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 54 54 Se recomienda mantener esa misma separación en proyección horizontal, procurando que la canalización de agua quede por debajo de los cables eléctricos. Por otro lado, las conducciones principales de agua se dispondrán de forma que se garantice la separación mínima de 1 m respecto a los cables eléctricos de baja tensión. Canalizaciones de gas: [50] Los cables de energía eléctrica y las canalizaciones de gas deberán de respetar una distancia mínima de 0,20m, excepto para el gas de alta presión (más de 4 bar), en que la distancia será de 0,40 m. Los empalmes de los cables de energía eléctrica y las juntas de las canalizaciones de gas deberán respetar una distancia mínima de 1 m. Si no es posible mantener estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable más recientemente instalado se colocará dentro de una canalización entubada. Se deberá mantener una distancia mínima de 0,20 m en proyección horizontal. Por otro lado, las conducciones principales de agua se dispondrán de forma que se garantice la separación superior a 1 m respecto a los cables eléctricos de baja tensión. Puesta a Tierra La instalación de puesta a tierra se realizará de tal forma que la máxima resistencia de puesta a tierra a lo largo de la vida de esta estación, no se puedan producir tensiones mayores de 24 V, en las partes accesibles de metal, siendo estas, las estaciones de recarga, cuadros metálicos, etc. Cada estación de recarga dispondrá de un borne de puesta a tierra, conectado al circuito general de puesta a tierra de la instalación. El conductor de protección que unirá cada punto de recarga con el electrodo o con la red de tierra, será de cable unipolar aislado, de tensión asignada 450/750V, con recubrimiento de color verde/amarillo, y sección mínima de 16 mm² de cobre. Todas las conexiones de los circuitos de tierra se realizarán mediante terminales, grapas, soldadura o elementos apropiados que garanticen un buen contacto permanente y protegido contra la corrosión. En primer lugar, se intentará conectar la instalación a la red de puesta a tierra del edificio, teniéndose en cuenta de manera imprescindible, asegurar que dicha red soporta la derivación del punto de recarga. En el caso de no ser posible los valores exigidos de seguridad en la instalación, se propondrá una instalación del número necesarios de picas de longitud 2 metros, enterradas, siguiendo el siguiente cálculo: Teniéndose en cuenta, el valor de tensión de contacto que no se puede rebasar, 24V y la sensibilidad de disparo del dispositivo de protección previsto, siendo de 30 mA, se tiene que no se puede superar una resistencia de: Con la ley de Ohm: [51] 𝑅 =𝑉 𝐼= 24 𝑉 0.03 𝐴=800 Ω Por lo que, teniéndose en cuenta el criterio de valor de resistencia de tierra máximo de 800 Ω, y realizándose una estimación de la resistencia de tierra en función de la resistividad del terreno y las características del electrodo, se tiene, para la pica vertical: 𝑅 𝑡𝑖𝑒𝑟𝑟𝑎=𝜌 𝐿 Siendo: 𝜌 Resistividad del terreno en el que está prevista la instalación, en Ω·m. L Longitud de la pica, en m Se establecerá como valor medio para la resistividad del terreno 100 Ω·m.
55 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Por lo que, con una pica, se cumpliría los valores de resistencia a tierra con margen de seguridad. De igual forma, en la puesta en marcha de la instalación se deberá comprobar que la resistencia a tierra es inferior a la calculada en este proyecto. Influencias Externas Se tendrán en consideración las influencias externas que puedan afectar al proyecto, teniéndose en cuenta: Temperaturas externas Las temperaturas ambientales extremas medias correspondientes a la zona son de unos 40ºC, por lo que no se describen fuentes extremas de calor en las zonas por donde discurren las canalizaciones. [13] Penetración de cuerpos sólidos y acceso a partes peligrosas Al ubicarse la estación de recarga en el exterior, las canalizaciones garantizarán una protección mínima IP-4X, así como, las estaciones de recarga previstas y los cuadros eléctricos tendrán un grado de protección de IP-5X. [13] Penetración del agua Al situarse la estación de recarga en el exterior, se tendrá en cuenta para el diseño de la instalación el apartado 2 de la ITC-BT-30, instalaciones en locales mojados, y se asegurarán los diferentes componentes para cumplir con dicha normativa. [13] Impactos mecánicos Los equipos instalados en emplazamientos en los que circulen VE se dispondrá de protección con una barrera mecánica que proteja el cargador. [13] Envolventes La estación de recarga prevista a instalar posee un grado de protección mínimo contra impactos mecánicos externos. [13] 3.4.9 Instalaciones en locales de pública concurrencia Al tratarse de una instalación exterior, en este caso, no estaría obligado a cumplir la ITC-BT 28, pero por seguridad, se proponen el uso de conductores K RZ1 (AS) CPR Cca-s1, d1, a1. En el presente apartado se expondrán las características más específicas de la estación de recarga para el vehículo eléctrico. Alumbrado Siempre que sea posible, se aprovecharán las luminarias existentes del alumbrado público para evitar el consumo adicional de electricidad y reducir la contaminación lumínica. De este modo, la zona destinada a la recarga del vehículo garantizará un nivel mínimo de iluminación horizontal de 20 lux a nivel del suelo para estaciones de recarga exteriores. [13] En las plazas donde no se pueda garantizar el nivel mínimo de iluminancia mencionado, se instalará un punto de luz adicional. En particular, la luminaria va a ser solar, diseñada para ofrecer ventajas económicas y medioambientales. Para poder instalar esta luminaria, será necesario realizar una cimentación para poder soportar los elementos. Las dimensiones de esta cimentación se reducirán al mínimo exigible que cumpla con los cálculos y la seguridad, para no entorpecer el paso de las canalizaciones. La dimensión será aproximadamente de 0,50 x 0,50 x 0,70 m.
EJECUCIÓN DE LA INSTALACIÓN 56 56 Figura 3-7.Luminaria solar. Estaciones de recarga Para instalaciones de recarga de VE, que sean más de 5 estaciones de recarga, se tendrá que incluir en el diseño de la instalación filtros de corrección de armónicos, para garantizar que se mantiene la distorsión armónica de la tensión según los limites característicos de la tensión suministrada por las redes generales de distribución, para que otros usuarios conectados en el mismo punto no se vean perjudicados. [13] En este caso, no procede ya que son 3 estaciones. Conector del VE El punto de conexión se situará junto a las plazas a alimentar, y se instalará de forma fija en una envolvente. Para la toma de corriente y conectores, se tendrá en cuenta, una altura mínima de 0,6 m sobre el nivel del suelo, situándose en 1,2 m para uso público, y en caso de estar destinadas a personas con movilidad reducida, se establecerá entre los 0,7 m y 1,2 m. [13]
57 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 4. VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 4.1 ESPECIFICACIONES DE LA INSTALACIÓN DE MEDIA TENSIÓN 4.1.1 Resistencia del conductor La resistencia R del conductor, en ohmios por kilómetro (Ω·km), varía con la temperatura θ de funcionamiento de la línea. [52] 𝑅 =𝑅20º𝐶·(1+𝛼·(θ−20ºC)) Siendo: α Coeficiente de temperatura del aluminio, α= 0,00403 °C-1. θ Temperatura máxima del conductor, correspondiente a 90 °C. R20ºC Resistencia del conductor a 20ºC. 4.1.2 Reactancia del cable y capacidad La reactancia del cable y la capacidad dependen del diseño del conductor, serán especificadas en el apartado de los cálculos. [52] 4.1.3 Intensidad máxima admisible La intensidad varía según la instalación, pero ninguna puede superar la temperatura máxima asignada para el aislamiento, en este caso, el aislamiento seco en polietileno reticulado XLPE. En el servicio permanente θcc es 90ºC y en caso del cortocircuito θcc es 250ºC. Según la ICT-LAT 06, podemos saber la intensidad que puede admitir un conductor enterrado (tabla 06) y un conductor entubado (tabla 12), según la sección del conductor. Sección Intensidad de servicio Enterrados Entubados 150 260 245 240 345 320 400 445 415 Tabla 4–1. Intensidades según el conductor [25] Respecto a la intensidad máxima admisible en servicio permanente, según la sección del conductor las intensidades son diferentes. En este caso es de 240 mm², se calculará: [52]
VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 64 64 del suelo en el exterior. Esto se calcula para verificar la seguridad de las personas que caminan alrededor del C.T. [28] 𝑈𝑝=10 · Uca ·[ 1 + 2·Ra1+6·Ro 1000 ] Donde: Uca Valor admisible de la tensión de contacto aplicada que es en función de la duración de la corriente de falta. Ro Resistividad del terreno, en Ω·m. Ra1 Resistencia del calzado, superficies de material aislante, etc., en Ω. Al igual que en el interior, es decir, la tensión de paso en el acceso al edificio: [28] 𝑈𝑝(𝑎𝑐𝑐)=10 · Uca · [ 1 + 2·Ra1+3·Ro+3·R′o 1000 ] Donde: Uca Valor admisible de la tensión de contacto aplicada que es en función de la duración de la corriente de falta. Ro Resistividad del terreno, en Ω·m. R’o Resistividad del hormigón, en Ω·m. Ra1 Resistencia del calzado, superficies de material aislante, etc., en Ω. Siendo: - El valor de la resistencia del calzado (Ra1) = 2000 Ω - El valor admisible de la tensión de contacto aplicada (Uca) = 107 V (Según la tabla 1 de la ITCRAT 13, siendo t = 1s) [53] La intensidad de puesta a tierra (Ie), representa parte de la intensidad de defecto que recorre por el electrodo de puesta a tierra general del Centro de Transformación. Por eso, esta es la responsable de la elevación del potencial.[28] 𝐼𝑒 =𝑟·𝐼𝑑 Siendo: r Factor de reducción. Ie Intensidad de puesta a tierra, en A. Id Intensidad de defecto, en A. 4.2.13 Intensidad máxima de la puesta a tierra general del Centro de Transformación Cuando ocurre un defecto de aislamiento con derivación a tierra, es fundamental que la sobretensión originada no supere el aislamiento de la red de baja tensión del centro de transformación. Por lo que se debe verificar lo siguiente: [28] 𝐼𝑒·𝑅𝑡 ≤𝑈𝑏𝑡 Calculando así, la resistencia máxima: [28] 𝑅𝑡≤𝑈𝑏𝑡 𝐼𝑒
65 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Donde: Ie Intensidad de puesta a tierra, en A. Rt Resistencia total a tierra, en Ω. Ubt Tensión máxima que soporta la red de baja tensión llegada del centro de transformación, en V. En las instalaciones de M.T de tercera categoría, los parámetros que determinan los cálculos de faltas a tierra son las siguientes: De la red: Tipo de neutro: El neutro de la red puede estar aislado, conectado directamente o unido mediante una resistencias o impedancias. Dependiendo de la longitud de las líneas o de los valores de impedancias en cada caso, genera una limitación de corriente. [30] Tipo de protecciones: Cuando se produce un defecto, éste se eliminará mediante la apertura de un elemento de corte que actúa por indicación de un dispositivo relé de intensidad, que puede actuar en un tiempo fijo o según una curva de tipo dependiente. En algunos casos, se producen reenganches posteriores al primer disparo, influyendo solo en los cálculos si se producen en un tiempo inferior a los 0,5 segundos. [30] 4.2.14 Determinación de la intensidad de defecto El cálculo de la intensidad de defecto a tierra se formula de manera diferente según el sistema de instalación de la puesta a tierra del neutro de la red. [30] Neutro puesto a tierra En el caso de redes con el neutro conectado a tierra, la intensidad de defecto a tierra depende inversamente de la impedancia del circuito que debe recorrer. Para simplificar los cálculos, salvo que el proyectista justifique otros factores, solo se tendrá en cuenta la impedancia de la puesta a tierra del neutro de la red de media tensión y la resistencia del electrodo de puesta a tierra, tomando nula la impedancia homopolar de las líneas o cables. Sin embargo, si el neutro está conectado directamente a tierra, si se considerará dicha impedancia. [28] Para el cálculo se aplicará, la siguiente expresión: [30] 𝐼𝑑 = 𝑐·𝑈 √3·𝑅𝑐²+𝑋𝐿𝑇𝐻² Cuando Rt = 0, se consigue la máxima intensidad de defecto a tierra: [30] 𝐼𝑚á𝑥_𝑑 = 𝑐·𝑈 √3·𝑋𝐿𝑇𝐻 Donde: Id Intensidad máxima de defecto a tierra del C.T, en A. C Factor de tensión indicado en la norma UNE-EN 60909-0 (valor 1,1). Rt Resistencia de la puesta a tierra de protección del C.T, en Ω. XLTH Impedancia equivalente, en Ω. Por tanto, conociendo la intensidad máxima de defecto a tierra del C.T, despejando podemos obtener la impedancia equivalente de la red.
VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 66 66 Tiempo de eliminación del defecto Las líneas de M.T que alimentan los C.T disponen de dispositivos necesarios para detectar y eliminar, los posibles defectos a tierra mediante la apertura del interruptor. La orden para la apertura del interruptor es transmitida por un relé, que controla la intensidad de defecto.[52] Respecto a los tiempos de actuación de los relés, las variantes normales son las siguientes: Relés a tiempo independiente:[28] El valor de la sobreintensidad no varía por el tiempo de actuación. Cuando esta sobrepasa el valor de arranque, el disparo se produce tras un tiempo fijo. Por ello: t' = cte Relés a tiempo dependiente: [28] El tiempo de disparo disminuye a medida que aumenta el valor de la sobreintensidad. La siguiente expresión es utilizada por algunos de los relés más utilizados: [53] 𝑡=𝑘 − 1 ·𝑘𝑣 Donde: Id Intensidad de defecto, en A. I’a Intensidad de ajuste del relé de protección, en A. α,k Constantes características de la curva de protección. kv Factor de tiempo de ajuste del relé de protección t' Tiempo de actuación del relé de protección, en s Los valores de las constantes k y α más habituales, son las siguientes. Valores de k y α Normal inversa α=0,02 Muy inversa α=1 Extremadamente inversa α=2 k 0,13 13,5 96 Tabla 4–3. Curvas de disparos [28] 4.2.15 Diseño preliminar de la instalación puesta a tierra El diseño preliminar se realizaría basandonos en el método de cálculo de puesta a tierra de UNESA, ajustadas a las caracteristicas del Centro de Transformación. 4.2.16 Puesta a tierra Investigación de las tensiones transferibles al exterior Para garantizar que el sistema de tierra de protección no transfiera tensiones al sistema de tierra de servicio, se debe determinar una separación entre los electrodos más próximos de ambos sistemas, cuando la tensión de defecto supere los 1000V.En este caso es obligatorio mantener esta separación, al obtener una tensión de defecto superior a 1000 V [30].
67 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. La distancia mínima de separación entre los sistemas de tierras viene dada por la expresión: [30] 𝐷= 𝑅𝑜·𝐼′𝑑 2000·𝜋 Donde: Ro Resistividad del terreno, en Ω·m. I’d Intensidad de defecto, en A. D Distancia mínima de separación, en m. 4.3 ESPECIFICACIONES DE LA INSTALACIÓN DE BAJA TENSIÓN La instalación consta de un cuadro general de mando y protección, con una protección general y protecciones en los circuitos derivados. Su composición queda reflejada en el esquema unifilar correspondiente, en el anexo, con los siguientes dispositivos de protección: Un interruptor automático magnetotérmico general para la protección contra sobretensiones. Interruptores diferenciales para la protección contra contactos indirectos. Interruptores automáticos magneto térmicos para la protección de los circuitos derivados. 4.3.1 Potencia total prevista para la Instalación La potencia total demandada por la instalación será la Potencia total suministrada de 400 kW Dadas las características de la obra y los consumos previstos, se tiene la siguiente relación de receptores de fuerza, alumbrado y otros usos con indicación de su potencia eléctrica: CIRCUITO P SOLICITADA (kW) P DEMANDADA (kW) CARGADOR V.E 1 133,33 133,33 CARGADOR V.E 2 133,33 133,33 CARGADOR V.E 3 133,33 133,33 Tabla 4–4. Potencias PRVE Las protecciones y la instalación eléctrica serán diseñadas para soportar la potencia total del cargador, siendo en este caso de 400 kW. 4.3.2 Caracteristeticas de la instalación El origen de la instalación vendrá determinado por una intensidad de cortocircuito trifásica de: 15.00 kA. Derivación individual Todos los puntos de recarga de vehículos eléctricos tienen las mismas derivaciones. Esto mismo se refleja en el esquema unifilar.
VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 68 68 Esquemas Polaridad P Demandada (kW) f.d.p. Longitud (m) Componentes PRVE (1, 2, 3) 3F+N 240 0.554 133.33 Conductor 0,6/1 Kv, XLPE, RZ1-K (AS) Ccas1b,d1,a1 (4x95 + TTx50) mm2 Interruptor general automático: In: 250 A; Térmico regulable. Ireg: 214 A, Limitador de sobretensiones transitorias y permanentes, Tipo 1+2; Imax: 15 kA; Up: 1.5 kV Tabla 4–5. Derivación individual 4.3.3 Canalizaciones La ejecución de las canalizaciones y su tendido se harán de acuerdo con lo expresado en el proyecto. ESQUEMAS TIPO DE INSTALACIÓN CGBT – PRVE 1 Instalación por canalización subterránea Tupo 140mm Temperatura: 25.00ºC CGBT – PRVE 2 Instalación por canalización subterránea Tupo 140mm Temperatura: 25.00ºC CGBT – PRVE 3 Instalación por canalización subterránea Tupo 140mm Temperatura: 25.00ºC Tabla 4–6. Canalizaciones 4.3.4 Instalación de Puesta a Tierra La instalación de puesta a tierra de la obra se efectuará de acuerdo con la reglamentación vigente, concretamente lo especificado en el ITC - BT - 18 [51], quedando sujeta a la misma la toma de tierra y los conductores de protección. La resistencia de un electrodo depende de sus dimensiones, de su forma y de la resistividad del terreno. El tipo y profundidad de enterramiento de las tomas de tierra deben ser tales que la posible pérdida de humedad del suelo, la presencia de hielo u otros efectos climáticos, no aumenten la resistencia de la toma de tierra por encima del valor previsto. La profundidad nunca será inferior a 0.5 m. Además, en los lugares en los que exista riesgo continuado de heladas, se recomienda una profundidad mínima de enterramiento de la parte superior del electrodo de 0.8 m
69 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 4.3.5 Esquema de conexión a Tierra La instalación está alimentada por una red de distribución según el esquema de conexión a tierra TT (neutro a tierra). Conductores de protección Los conductores de protección discurrirán por la misma canalización sus correspondientes circuitos y presentarán las secciones exigidas por la Instrucción ITC-BT 18 del REBT [51]. 4.3.6 Intensidad máxima admisible Teniendo en cuenta los factores de corrección correspondientes a esta instalación, se comprobará que las intensidades máximas son inferiores a las del reglamento. [54] 1. Intensidad nominal (monofásico): 𝐼𝑛 = 𝑃 𝑈𝑓·𝑐𝑜𝑠𝜑 2. Intensidad nominal (trifásico): 𝐼𝑛 = 𝑃 √3·𝑈𝑓·𝑐𝑜𝑠𝜑 Siendo: In Intensidad nominal. P Potencia útil, en W. Uf Tensión de la línea, en V. Cos φ Factor de potencia. 4.3.7 Caída de tensión En circuitos interiores de la instalación, la caída de tensión no deberá de exceder el 3% para circuitos de alumbrado y el 5% para el resto de los circuitos. No obstante, se permite compensar la caída de tensión junto con las correspondientes derivaciones individuales, siempre que no se supere el 4,5% de la tensión nominal para los circuitos de alumbrado y el 6,5% para el resto de los circuitos. [54] Las fórmulas empleadas serán las siguientes: ∆𝑈=𝑅· 𝐼· cos𝜑+ 𝑋· 𝐼· 𝑠𝑒𝑛 𝜑 En el caso de ser monofásico, la caída de tensión sería: ∆𝑈𝐼 =2·∆𝑈 En el caso de ser trifásico, la caída de tensión sería: ∆𝑈𝐼𝐼𝐼 =√3·∆𝑈 Con: I Intensidad calculada, en A. R Resistencia de la línea, en W. X Reactancia de la línea en W. j Ángulo correspondiente al factor de potencia de la carga.
VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 70 70 4.3.8 Resistencia del conductor en corriente alterna Si tenemos en cuenta que el valor de la resistencia de un cable se calcula como: [54] 𝑅 =𝑅𝑡𝑐𝑎 =𝑅𝑡𝑐𝑐·(1+𝑌𝑠+𝑌𝑝)=𝑐·𝑅𝑡𝑐𝑐 𝑅𝑡𝑐𝑐 =𝑅20𝑐𝑐·[1+𝛼·(𝜃−20)] 𝑅20𝑐𝑐 =𝜌20·𝐿 𝑆 Con: Rtcc Resistencia del conductor en corriente continúa a la temperatura q, en W. R20cc Resistencia del conductor en corriente continúa a la temperatura de 20°C, en W. Ys Incremento de la resistencia debido al efecto piel. Yp Incremento de la resistencia debido al efecto proximidad. A Coeficiente de variación de resistencia específica por temperatura del conductor en ºC-1. q Temperatura máxima en servicio prevista en el cable, en °C. ρ20 Resistividad del conductor a 20°C, en W mm² / m. S Sección del conductor, en mm². L Longitud de la línea, en m. En conductores de gran sección, el efecto piel y el efecto proximidad se manifiestan con mayor. Aunque su cálculo está detallado en la norma UNE 21144, para las instalaciones interiores en baja tensión se suele suponer aproximadamente que en corriente alterna aumenta menos del 2%respecto a la continua. Por eso: [54] 𝑐 = (1 + 𝑌𝑠 + 𝑌𝑝) ≅1,02 Temperatura estimada en el conductor La temperatura de un cable que transporta corriente se eleva por las perdidas eléctricas. Esto depende del entorno en el que se encuentre, es decir, si el cable se encuentra enterrado su temperatura ambiente es 25ºC, mientras que si el cable esta al aire su temperatura ambiente es 40°C.Si aumenta la corriente por el cable aumenta el calentamiento, siendo esto proporcional al cuadrado del valor eficaz de la intensidad. [54] Se calcularía con la siguiente expresión: [54] 𝑇=𝑇0+(𝑇𝑚á𝑥−𝑇0)·( 𝐼 𝐼𝑚á𝑥)² Con: T Temperatura real estimada en el conductor, en °C. T máx Temperatura máxima admisible para el conductor según su tipo de aislamiento, en °C. T0 Temperatura ambiente del conductor, en °C. I Intensidad prevista para el conductor, en A. I máx Intensidad máxima admisible para el conductor según el tipo de instalación, en A.
71 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 4.3.9 Reactancia del cable La reactancia de los conductores varía según el diámetro y la separación entre conductores. Se estima la reactancia como un incremento adicional de la resistencia de acuerdo con la siguiente tabla: [54] SECCIÓN REACTANCIA INDUCTIVA (X) S ≤ 120mm² X=0 S = 150mm² X =0.15 R S = 185mm² X = 0.20 R S = 240mm² X = 0.25 R Tabla 4–7. Reactancia del cable [54] Para el cálculo de los circuitos se han tenido en cuenta los siguientes factores: Caída de tensión: Circuitos interiores de la instalación: 3% para circuitos de alumbrado 5% para el resto de los circuitos Caída de tensión acumulada: Circuitos interiores de la instalación: 4.5% para circuitos de alumbrado 6.5% para el resto de los circuitos 4.3.10 Corrientes de cortocircuito El cálculo de las corrientes de cortocircuito se realiza mediante un método que consiste en introducir una fuente de tensión equivalente en el punto de cortocircuito. Esta fuente es la única tensión activa del sistema. Todas las redes de alimentación y máquinas síncronas y asíncronas son reemplazadas por sus impedancias internas. [54] En sistemas trifásicos de corriente alterna, el uso de componentes simétricas facilita el cálculo de las corrientes resultantes en cortocircuitos equilibrados y desequilibrados. [54] Las corrientes en cada conductor de fase se determinan por la superposición de las corrientes de los tres sistemas de componentes simétricas: [54] Corriente de secuencia directa I (1) Corriente de secuencia inversa I (2) Corriente homopolar I (0) Se evaluarán las corrientes de cortocircuito, en los puntos de la instalación donde se ubican las protecciones eléctricas. [54] Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito, el sistema puede ser convertido por reducción de redes en una impedancia de cortocircuito equivalente Zk en el punto de defecto. [54] Se tratan los siguientes tipos de cortocircuito: i. Cortocircuito monofásico a tierra ii. Cortocircuito bifásico
VALIDACIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO 72 72 iii. Cortocircuito bifásico a tierra La corriente simétrica inicial de cortocircuito I''k = I''k3 considerando la fuente de tensión equivalente en el punto de defecto, se calcula mediante la siguiente ecuación: [54] 𝐼𝑘 = 𝑐·𝑈𝑛 √3·𝑍𝑘 Con: C Factor c de la tabla 1 de la norma UNE-EN 60909-0. Un Tensión nominal fase-fase, en V. Zk Impedancia de cortocircuito equivalente, en mW. A continuación, se van a analizar los cuatro tipos de cortocircuito nombrados anteriormente: [54] i. Cortocircuito monofásico a tierra A continuación, se calula la corriente inicial del cortocircuito monofásico a tierra I''k1, para un cortocircuito situado lejos de un alternador siendo Z (2) = Z (1): [54] 𝐼𝑘1= √3 · 𝑐· 𝑈𝑛 |2·𝑍(1)+𝑍(0)| ii. Cortocircuito bifásico La ecuación para saber el valor de la corriente de cortocircuito inicial, según el cortocircuito bifásico es: [54] 𝐼𝑘2= 𝑐· 𝑈𝑛 |𝑍+𝑍|=𝑐· 𝑈𝑛 2·|𝑍| =√3 2·𝐼𝑘3 Durante los instantes iniciales del cortocircuito, la impedancia de secuencia inversa es prácticamente igual a la de secuencia directa, independientemente de si el cortocircuito se produce en cerca o lejos de un alternador. [54] Por lo que, en la ecuación anterior es posible introducir Z (2) = Z (1). iii. Cortocircuito bifásico a tierra La ecuación correspondiente de la corriente de cortocircuito simétrica inicial en el caso de un cortocircuito bifásico a tierra es: [54] 𝐼𝑘𝐸2𝐸 = √3 · 𝑐· 𝑈𝑛 |𝑍(1)+2·𝑍(0)| Siendo para todas las ecuaciones anteriores de cortocircuito: [54] I Corriente simétrica inicial de cortocircuito (los subnombres depende del tipo de cortocircuito). c Factor de tensión. UnTensión nominal de línea a línea del sistema, en V. Z Impedancia de secuencia de la red, en Ω.
73 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 4.3.11 Protección contra sobretensiones Dispositivos de protección contra sobreintesidades transitorias De acuerdo con lo establecido en la ITC-BT-23, es obligatorio que cualquier instalación que sea alimentada por algún tramo de línea de distribución aérea sin pantalla metálica unida a tierra, deberá de estar protegida contra sobretensiones. [54] Dispositivos de protección contra sobreintensidades permanentes La protección contra sobretensiones de carácter permanente la protección es diferente que en las transitorias. En vez de derivar a tierra para evitar el exceso de tensión, se necesita desconectar la instalación de la red eléctrica para evitar que la sobretensión dañe a los equipos. En zonas donde se puedan ocurrir interrupciones constantes en el suministro de electricidad o variaciones del valor de tensión suministrada por la compañía eléctrica, se requiere este tipo de protección. La protección se fundamenta en una bobina vinculada al interruptor automático que controla la tensión de la instalación y crea el disparo del interruptor, en la situación de sobretensión. [54] 4.3.12 Cálculos de los dispositivos de protección Sobrecarga Para que el funcione un dispositivo cuya función es proteger a un cable contra sobrecargas, debe cumplir las siguientes condiciones: [54] IB ≤ In ≤ IZ If ≤ 1,45 x IZ Con: IB Intensidad de diseño del circuito, en A. In Intensidad asignada del dispositivo de protección, en A. IZ Intensidad permanente admisible del cable, en A. I2 Intensidad efectiva asegurada en funcionamiento en el tiempo convencional del dispositivo de Protección, en A. Cortocircuito Para que la línea quede protegida del cortocircuito, debe cumplir: Icu > Iccmáx Ics > Iccmáx Con: Iccmáx Máxima intensidad de cortocircuito prevista, en A. Icu Poder de corte último, en A. Ics Poder de corte de servicio, en A. La protección debe de disparar en un tiempo menor al tiempo que tarda el aislamiento del conductor en sufrir cualquier daño por sobre temperatura, tanto en el caso del cortocircuito máximo, como en el mínimo: [55] tcc < tcable En las situaciones donde la duración del cortocircuito no supere los 5 segundos, se puede estimar un intervalo
ANEXOS 80 80 1. NORMAS A continuación, se adjuntan las normas adicionales que deben cumplir, pero a su vez no son las más importantes. Instalaciones eléctricas Todas las instalaciones cumplirán la Normativa Europea EN, la Normativa CNELEC, las normas UNE y las Recomendaciones de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI). UNE-EN 50085 Sistema para canales para cables y sistema de conductores cerrados de sección no circular para cables en instalaciones eléctricas. UNE-EN 50085-1 Sistema para canales para cables y sistema de conductores cerrados de sección no circular para cables en instalaciones eléctricas. UNE-EN 61386-23 Sistemas de tubos para la conducción de cables. Parte 23: Requisitos particulares. Sistemas de tubos flexibles UNE-EN 61386-22 Sistemas de tubos para la conducción de cables. Parte 22: Requisitos particulares. Sistemas de tubos curvables. UNE-EN 61386-24 Sistemas de tubos para la conducción de cables. Parte 24: Requisitos particulares. Sistemas de tubos enterrados bajo tierra. UNE-EN 50102 Grados de protecciones proporcionadas por los envolventes de materiales eléctricos contra los impactos mecánicos externos. UNE-EN 60309 Tomas de corriente para usos industriales UNE-EN 60423 Tubos de protección de conductores. Diámetros exteriores de los tubos para instalaciones eléctricas y roscas para tubos y accesorios. UNE-EN 60998 Dispositivos de conexión para circuitos de baja tensión para usos domésticos y análogos. UNE-EN 60998-2-1 Dispositivos de conexión para circuitos de baja tensión para usos domésticos y análogos. Reglas particulares para dispositivos de conexión independientes con elementos de apriete con tornillos. UNE-EN 61439-3 Conjuntos de aparamenta de baja tensión. Parte 3: Cuadros de Distribución destinada a ser operados por personal no cualificado. UNE 60526 Grados de protección proporcionados por las envolventes. UNE-EN 60670-1 Cajas y envolventes para accesorios eléctricos en instalaciones eléctricas fijas para uso doméstico y análogo. Parte 1: Requisitos generales. UNE-EN 60228 Conductores de cables aislados. UNE-EN 50525 Cables aislados con goma de tensiones asignadas inferiores iguales a 450/750 V. UNE 21123 Cables eléctricos de utilización industrial de tensión asignada 0,6/1 kV. UNE 21150 Cables flexibles para servicios móviles, aislados con goma e etilenopropileno y cubierta reforzada de policloropreno elastómero equivalente de tensión nominal 0.6/1 kV. UNE 211002 Cables de tensión asignada hasta 450/750 V con aislamiento de compuesto termoplástico de baja emisión de humos y fijas. Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a la utilización de lugares de trabajo, que adopta la norma UNE 12464. Norma UNE 72112 Tareas Visuales. Clasificación. Norma UNE 72163 Niveles de iluminación. Asignación de Tareas. UNE 200002-1 Símbolos gráficos para esquemas. Parte 1: Información general. Índice general. Norma UNE 21144-3-2: Cables eléctricos. Cálculo de la intensidad admisible. Parte 3: Secciones sobre condiciones de funcionamiento. Sección 2: Optimización económica de las secciones de los cables
81 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. eléctricos de potencia. Norma UNE 12464-1: Parte 1: Luz e iluminación. Iluminación de los lugares de trabajo. Parte 1: Lugares de trabajo en interiores. UNE-EN 12464-2 Iluminación. Iluminación de lugares de trabajo. Parte 2: Lugares de trabajo exteriores. Centro de transformación Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales. Revisión. Ley 54/2003, de 12 de diciembre, reforma de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales. Real Decreto 171/2004, de 30 de enero, por el que se desarrolla el artículo 24 de la Ley 31/1995 en materia de coordinación de actividades empresariales. Real Decreto 604/2006, de 19 de mayo, por el que se modifica el Real Decreto 39/1997. Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. Real Decreto 39/1997, de 17 de enero. Reglamento de Servicios de Prevención. Real Decreto 485/1997 en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo. Real Decreto 486/1997, de 14 de abril. Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Real Decreto 487/1997 relativo a la manipulación manual de cargas que entrañe riesgos, en particular dorsos lumbares, para los trabajadores. Real Decreto 773/1997 relativo a la utilización por los trabajadores de los equipos de protección personal. Real Decreto 1215/1997 relativo a la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo. Real Decreto 2177/2004. Modificación del Real Decreto 1215/1997 de disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo en materia de trabajos temporales en altura. Real Decreto 1627/1997 relativo a las obras de construcción. Real Decreto 604/2006, que modifica los Reales Decretos 39/1997 y 1627/1997. Ley 32/2006 reguladora de la subcontratación en el sector de la construcción. Real Decreto 1109/2007 que desarrolla la Ley 32/2006. Real Decreto 1849/2000, de 10 de noviembre, por el que se derogan diferentes disposiciones en materia de normalización y homologación de productos industriales. Real Decreto 773/1997, de 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual. Real Decreto 7/1988, de 8 de enero, relativo a las exigencias de seguridad del material eléctrico destinado a ser utilizado en determinados límites de tensión. Cualquier otra disposición sobre la materia en vigor o que se promulgue durante la vigencia del documento.
ANEXOS 82 82 2. CÁLULOS TÉCNICOS En este apartado se recogen todos los cálculos generados necesarios para poder realizar esta instalación, previamente han sido explicados. Son proporcionados con la ayuda del software Amikit [30] para M.T y C.T, mientras que para B.T es con el software dmELECT [54] 2.1 CÁLCULOS MEDIA TENSIÓN Resistencia del conductor – Reactancia del cable – Capacidad Para los conductores RH5Z1 de este proyecto, según la sección nominal (mm²) tendrán un valor de resistencia (Ω/km), un valor de reactancia (Ω/km) y una capacidad de la intensidad que puede circular por el conductor (µF/km, S·km). SECCIÓN NOMINAL 150 240 400 RESISTENCIA MAX. 20ºC 0,206 0,125 0,078 RESISTENCIA MAX. 90ºC 0,264 0,160 0,100 REACTANCIA CABLE 12/20kV 0,114 0,106 0,099 REACTANCIA CABLE 18/20kV 0,123 0,114 0,106 CAPACIDAD DEL CABLE 12/20 kV (µF/km, S·km) 0,254 7,980·10^-5 0,306 9,613 ·10^-5 0,376 1,181 ·10^-5 CAPACIDAD DEL CABLE 18/20 kV (µF/km, S·km) 0,192 6,032 ·10^-5 0,229 7,194 ·10^-5 0,277 8,702 ·10^-5 Tabla A–1. Resistencia según la sección nominal. Intensidades máximas admisibles En este proyecto, el circuito se compondrá de tres conductores unipolares de aluminio homogéneo unipolar de tensión nominal de 12/20 kV (RH5Z1 (S) 12/20 kV 1x240 k Al). Regido por la norma correspondiente al conductor bajo tubo de sección de 240 mm², la intensidad máxima admisible es 320 A. A este valor se le aplicarán los coeficientes de corrección correspondiente en función de la temperatura, resistividad térmica del terreno, agrupación de conductores y profundidad de la instalación. Se aplicarán los siguientes coeficientes de ITC-LAT 06: [25] Factor de corrección debido a la temperatura del terreno, tabla 07 asignando la temperatura del terreno a 25ºC y servicio permanente a 90, se utiliza el valor de Fct=1. Factor de corrección debido a la resistividad del terreno, tabla 08 asignando la resistividad térmica del terreno a 1K.m/W y siendo cable en el interior de tubos enterrados de sección 240 mm², se utiliza el
83 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. valor de Fcrt=1,1. Factor de corrección debido a la agrupación de circuitos, tabla 10 siendo cable bajo tubo con una separación entre ternos de 0,2 m y 2 ternos de la zanja, se utiliza el valor de Fca=0,83. Factor de corrección debido a la profundidad de soterramiento, tabla 11 siendo cable bajo tubo de sección mayor de 185 mm² y una profundidad de 1,25m, se utiliza el valor de Fcp=0,98. Aplicándolo en la expresión, quedaría: 𝐼𝑚á𝑥𝑎𝑑𝑚= 320 · 1 · 1,1 · 0,83 · 0,98= 286,32 𝐴 Por otra parte, la intensidad de cortocircuito máxima admisible varía según la tensión de la línea. La potencia del cortocircuito de la red disponible es por teoría 554MVA. Sustituyendo en la expresión para la tensión de línea 20 kV, el valor de la intensidad sería: 𝐼𝑐𝑐3= 554 √3·20= 15.99 𝑘𝐴 Perdidas de potencia 𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐴𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 400²·0,01·0,161 20²·0,9² =0,795 𝑘𝑊 Caídas de Tensión Para nuestro proyecto: L= 0,01 km, R90 = 0,161 Ω /km, X = 0,114 Ω /km y considerando un factor de potencia de 0,95 obtenemos una caída de tensión, cos φ = 0,8 y sen φ = 0,6: 𝑈𝑐 =400 · 0,01 20 ·0,161+0,114·0,6 0,8= 0,049 𝑉 Siendo la porcentual, 𝑈𝑐(%)=400 · 0,01 10·20² ·0,161+0,114·0,6 0,8= 0,00246% 2.2 CÁLCULOS CENTRO DE TRANSFORMACIÓN Intensidad de MT Sustituyendo los valores en la expresión, obtenemos el valor de la intensidad primaria. P= 400 kVA Up= 20 kV 𝐼𝑝= 400 √3·20= 11,547 𝐴 Intensidad de BT Sustituyendo los valores en la expresión, obtenemos el valor de la intensidad secundaria. P= 400 kVA Us= 420 V 𝐼𝑠= 400·1000 √3·420 = 549,857 𝐴 Cortocircuitos La intensidad primaria de cortocircuito se tiene en cuenta una potencia de 554MVA y una tensión de 20kV, dando así el valor de la intensidad:
ANEXOS 84 84 𝐼𝑐𝑐𝑝= 554 √3·20 = 15,993 𝑘𝐴 Por otro lado, están los cortocircuitos secundarios. Se calcula con los valores de potencia de transformador de 400kVA, tensión de cortocircuito del transformador 4%, la tensión en el secundario 420V, dando una corriente de cortocircuito: 𝐼𝑐𝑐𝑠 = 100·400 √3·420·4 = 13,746 𝑘𝐴 Comprobaciones: 1. Por densidad de corriente: En este caso suponemos que la intensidad por densidad es la misma que la del bucle, es decir, 𝐼 = 𝐼𝑑𝑐 = 630𝐴 y así tener suficiente margen de seguridad. 2. Por solicitación electrodinámica: En este caso como hemos comentado en la parte teórica, la intensidad dinámica de cortocircuito es aproximadamente 2,5 veces la intensidad eficaz en M.T. Por lo que: 𝐼𝑐𝑐 (𝑑𝑖𝑛)=2,5 · 15,993=39,983 𝑘𝐴 3. Por solicitación térmica: En este caso por norma, es la intensidad considerada es la eficaz de cortocircuito, es decir, 𝐼𝑐𝑐𝑝 = 𝐼𝑐𝑐 (𝑡𝑒𝑟) =15,993 𝑘𝐴. Dimensionado de los puentes de Media Tensión En función de la potencia se escogerá la intensidad nominal de los fusibles. Por lo que siendo la potencia 400 KVA y la tensión de la red 20 kV, la intensidad de los fusibles seria 40 A. Cálculo de la Resistencia del Sistema de Tierra Características de la red de alimentación: Tensión de servicio: Ur = 20kV Limitación de la intensidad a tierra Idm = 1000 A Nivel de aislamiento de las instalaciones de BT: Vbt = 10.000 V Características del terreno: Resistencia de tierra Ro = 150 Ohm·m Resistencia del hormigón R'o = 3000 Ohm La intensidad de defecto se calcula: 𝐼𝑑 = 𝐼𝑑𝑚 = 1000 A Donde: Idm Limitación de la intensidad de falta a tierra, en A. Id Intensidad de falta a tierra, en A. Con la intensidad se saca la resistencia total de puesta a tierra: 𝑅𝑡 =10000 1000 = 10 Ω Para el centro de transformación de este caso con los valores anteriores, tenemos: 𝐾𝑟 ≤ 10 150 =0,0667 La configuración adecuada para este caso tiene las siguientes propiedades:
85 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Configuración seleccionada, es una estructura A-B/C/D que se refiere a espaciado de la malla(A-B), diámetro del conductor (C) y longitud total (D): 70-40/8/82. Geometría del sistema: Anillo rectangular. Distancia de la red: 7.0x4.0m. Profundidad del electrodo horizontal: 0,8 m. Número de picas: ocho. Longitud de las picas: 2 metros. Parámetros característicos del electrodo: De la resistencia Kr = 0,066. De la tensión de paso Kp = 0,0101. De la tensión de contacto Kc = 0,0294. Para que no aparezcan tensiones de contacto exteriores ni interiores, se adaptan las siguientes medidas de seguridad: Las puertas y rejillas metálicas que dan al exterior del edificio no tendrán contacto eléctrico con masas conductoras susceptibles de quedar a tensión debido a defectos o averías. En el Centro de Transformación se instalará un mallazo cubierto por una capa de hormigón de 10 cm, conectado a la puesta a tierra del mismo. En el caso de instalar las picas en hilera, se dispondrán alineadas con el frente del edificio. Siendo el valor real de la resistencia a tierra del edificio: 𝑅𝑡 =0,066 · 150= 9,9 Ω Y la intensidad de defecto real, tal y como indica la fórmula anterior (I'd=Idm): 𝐼′𝑑 = 1000 𝐴 Cálculo de las tensiones de paso en el interior y exterior de la instalación Adoptando las medidas de seguridad, no es necesario calcular las tensiones de paso y contacto en el interior de los edificios ni en el exterior de la instalación, ya que éstas son prácticamente nulas. Cálculo de las tensiones aplicadas La duración del fallo se toma𝑡 =1 segundo, por lo que la tensión de contacto aplicada admisible Uca=107V. Siendo el valor de la resistencia del calzado (Ra1) 2000 Ω según el reglamento de instalaciones eléctricas de alta tensión. Por lo que, para el caso de la tensión de paso en el exterior: 𝑈𝑝= 10 · 107 · 1 + 2·2000+6·150 1000 =6313 𝑉 Por otro lado, para el caso de la tensión de paso en el acceso al edificio: 𝑈𝑝(𝑎𝑐𝑐)= 10 · 0,107 · 1 + 2·2000+3·150+3·3000·0,60709 1000 = 15,461 𝑉
ANEXOS 86 86 Comprobamos ahora que los valores calculados para el caso de este Centro de Transformación son inferiores a los valores admisibles: Tensión de paso en el exterior del centro: 𝑈′𝑝 = 1515 𝑉 < 𝑈𝑝 = 6313𝑉 Tensión de paso en el acceso al centro: 𝑈′𝑝(𝑎𝑐𝑐) = 4,410 𝑉 < 𝑈𝑝(𝑎𝑐𝑐) = 15,461 𝑉 Tensión de defecto: 𝑈𝑑 = 9900 𝑉 < 𝑈𝑏𝑡 = 10.000 𝑉 Intensidad de defecto: 𝐼𝑎 = 100 𝐴 < 𝐼𝑑 = 1000 𝐴 < 𝐼𝑑𝑚 = 1000 𝐴 Investigación de las tensiones transferibles al exterior Con la expresión explicada, la distancia mínima tiene un valor: 𝐷 =150·1000 2000·𝜋 =23,873 𝑚 El criterio de selección de la tierra de servicio es no ocasionar en el electrodo una tensión superior a 24 V cuando existe un defecto a tierra en una instalación. Para ello la resistencia de puesta a tierra de servicio debe ser inferior a 37 Ohm. 𝑅𝑡𝑠𝑒𝑟𝑣 = 0,201 · 150 = 30,15 < 37 Ω 2.3 CÁLCULOS DE BAJA TENSIÓN A continuación, se presentan los cálculos detallados de la instalación eléctrica explicados anteriormente, compuestas por tres puntos de consumo. Demanda de potencias – Esquema de Distribución La potencia total instalada en cada punto es la siguiente: PRVE 1 133000 W PRVE 2 133000 W PRVE 3 133000 W TOTAL 399000 W Tabla A–2. Potencia instalada. Potencia Instalada Fuerza (W): 399000 Potencia Máxima Admisible (kW): 400
87 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. 2.3.1 Trafo cliente Potencia nominal: 400 kVA. Tensión de carga: 1.05 V. Tensión de servicio: 400 V. Canalización: E-Unip.o Mult.Bandeja Perforada Longitud: 15 m; Cos φ _R: 0.95; Cos φ _S: 0.95; Cos φ_T: 0.95; Xu (m Ω /m): 0.08; Potencias: P (w): 380000 Q(var): 124899.97 Intensidad fasores: IR = 548.48-180.28i; IS = -430.37-384.86i; IT = -118.12+565.14i; IN = 0 Intensidades valor eficaz: IR = 577.35; IS = 577.35; IT = 577.35; IN = 0 Calentamiento: Intensidad(A) _R: 577.35 Se eligen conductores Unipolares 2(3x185/95) mm²Al Aislamiento: 0.6/1 kV, XLPE+Pol. No propagador incendio y emisión humos y opacidad reducida. Designación UNE: RZ1-Al (AS) Cca-s1b, d1, a1. I.ad. A 40°C (Fc=1) 630 A. Según ITC-BT-19, las dimensiones bandeja: 150x60 mm. Sección útil: 7132 mm². Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): R = 81.99; S = 81.99; T = 81.99; N = 40 e (parcial), caída de tensión en una parte del circuito: - Simple: RN = 0.89 V, 0.39%; SN = 0.89 V, 0.39%; TN = 0.89 V, 0.39% - Compuesta: RS = 1.55 V, 0.39%; ST = 1.55 V, 0.39%; TR = 1.55 V, 0.39% e (total), caída de tensión total del circuito: - Simple: RN = 0.89 V, 0.39%; SN = 0.89 V, 0.39%; TN = 0.89 V, 0.39% - Compuesta: RS = 1.55 V, 0.39%; ST = 1.55 V, 0.39%; TR = 1.55 V, 0.39% Protección térmica: - Intensidad automática o térmica del interruptor: 630 A. - Regulación térmica de intensidad: 604 A. Protección diferencial: - Relé y transformador diferencial - Sensibilidad: 30 mA. - Clase A.
ANEXOS 88 88 2.3.2 PRVE 1 Potencia nominal: 133000 W Tensión de servicio: 400 V. Canalización: Enterrados Bajo Tubo Longitud: 7.07 m; Cos φ: 0.95; Xu(mΩ/m): 0.08 Potencias: P(w): 133000 Q(var): 43714.99 Intensidad fasores: IR = 191.97-63.1i; IS = -150.63-134.7i; IT = -41.34+197.8i; IN = 0 Intensidades valor eficaz: IR = 202.07; IS = 202.07; IT = 202.07; IN = 0 Calentamiento: Intensidad(A) _R: 202.07 Se eligen conductores Unipolares 4x95+TTx50mm²Cu Aislamiento: 0.6/1 kV, XLPE+Pol, RF Libre de halógenos y baja emisión de humos opacos y gases corrosivos Designación UNE: RZ1-K(AS+) Cca-s1b, d1, a1 I.ad. a 25°C (Fc=1) 225 A. Según ITC-BT-07 el diámetro exterior tubo: 140 mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): R = 77.43; S = 77.43; T = 77.43; N = 25 e (parcial), caída de tensión en una parte del circuito: - Simple: RN = 0.34 V, 0.15%; SN = 0.34 V, 0.15%; TN = 0.34 V, 0.15% - Compuesta: RS = 0.58 V, 0.15%; ST = 0.58 V, 0.15%; TR = 0.58 V, 0.15% e (total), caída de tensión en el circuito total: - Simple: RN = 1.23 V, 0.53% ADMIS (6.5% MAX.); SN = 1.23 V, 0.53%; TN = 1.23 V, 0.53% - Compuesta: RS = 2.13 V, 0.53%; ST = 2.13 V, 0.53%; TR = 2.13 V, 0.53% Protección térmica: - Intensidad automática o térmica del interruptor: 250 A. - Térmico regulable del interruptor, regulación: 214 A. Protección diferencial: - Relé y Transformador. - Diferencial Sensibilidad: 30 mA. - Clase A. 2.3.3 PRVE 2 Potencia nominal: 133000 W Tensión de servicio: 400 V. Canalización: Enterrados Bajo Tubo.
89 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. Longitud: 15.54 m; Cos α: 0.95; Xu (mΩ/m): 0.08. Potencias: P (w): 133000 Q (var): 43714.99. Intensidades fasores: IR = 191.97-63.1i; IS = -150.63-134.7i; IT = -41.34+197.8i; IN = 0 Intensidades valor eficaz: IR = 202.07; IS = 202.07; IT = 202.07; IN = 0 Calentamiento: Intensidad(A) _R: 202.07 Se eligen conductores Unipolares 4x95+TTx50mm²Cu Aislamiento: 0.6/1 kV, XLPE+Pol, RF Libre de halógenos y baja emisión de humos opacos y gases corrosivos Designación UNE: RZ1-K(AS+) Cca-s1b,d1,a1 I.ad. a 25°C (Fc=1) 225 A. Según ITC-BT-07 el diámetro exterior tubo: 140 mm. Caída de tensión: Temperatura cable (ºC): R = 77.43; S = 77.43; T = 77.43; N = 25 e(parcial), caída de tensión en una parte del circuito: - Simple: RN = 0.74 V, 0.32%; SN = 0.74 V, 0.32%; TN = 0.74 V, 0.32% - Compuesta: RS = 1.29 V, 0.32%; ST = 1.29 V, 0.32%; TR = 1.29 V, 0.32% e (total), caída de tensión en el circuito total: - Simple: RN = 1.64 V, 0.71% ADMIS (6.5% MAX.); SN = 1.64 V, 0.71%; TN = 1.64 V, 0.71% - Compuesta: RS = 2.83 V, 0.71%; ST = 2.83 V, 0.71%; TR = 2.83 V, 0.71% Protección térmica: - Intensidad automática o térmica del interruptor: 250 A. - Térmico regulable del interruptor, regulación: 214 A. Protección diferencial: - Relé y Transformador. - Diferencial Sensibilidad.: 30 mA. - Clase A. 2.3.4 PRVE 3 Potencia nominal: 133000 W Tensión de servicio: 400 V. Canalización: Enterrados Bajo Tubo. Longitud: 24.02 m; Cos α: 0.95; Xu (mΩ/m): 0.08 Potencias: P (w): 133000 Q (var): 43714.99 Intensidades fasores: IR = 191.97-63.1i; IS = -150.63-134.7i; IT = -41.34+197.8i; IN = 0
ANEXOS 96 96 CONCEPTO CANTIDAD UNIDADES PRECIO UNITARIO SUBTOTAL Señal vertical indicadora de plaza de aparcamiento vehículo eléctrico. 2 Ud 138,00 € 276,00 € CAPÍTULO 02.2: INSTALACIÓN ELÉCTRICA 39.248,06 € Suministro, diseño y mecanizado de cuadro de protecciones en cuadro de BT. Incluye la instalación y todo lo necesario para su completa ejecución. 1 Ud 8.050,00 € 8.050,00 € Interruptor de CAJA MOLDEADA 4P de 630 A. 1 Ud 1.646,84 € 1.646,84 € Interruptor de CAJA MOLDEADA 4P de 400 A. 3 Ud 1.575,77 € 4.727,31 € Diferencial 400A / 30 mA clase A IV selectivo. 3 Ud 2.150,00 € 6.450,00 € Protección contra sobretensiones permanentes y transitorias Tipo 2 con dispositivo de disparo sobre IGA del cuadro. 1 Ud 420,00 € 420,00 € Línea alimentación subterránea con cable RZ1-K (AS) 0,6/1 kV 240 mm2 CU libre de halógenos. 297 m 53,19 € 15.797,43 € Línea de comunicaciones mediante cable UTP cat 6, incluidos terminales RJ45 necesarios. 57 m 1,84 € 104,88 € Instalación de modem, conexionado y puesta en marcha. 1 Ud 174,80 € 174,80 € Red de puesta a tierra independiente que incluye picas, cable de cobre, uniones mediante soldadura aluminotérmica, conexiones y registro de comprobación. 1 Ud 276,00 € 276,00 € Montaje de punto de recarga rápido sobre bancada (incluido el camión pluma o plataforma elevadora necesarios para ubicar el punto de recarga en la bancada), así como el conexionado y puesta a tierra del mismo. 3 Ud 368,00 € 1.104,00 € Asistencia en la puesta en servicio de puntos de recarga DC. 3 Ud 165,60 € 496,80 € CAPÍTULO 03: INSTALACIÓN CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 8.121,81 €
97 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. CONCEPTO CANTIDAD UNIDADES PRECIO UNITARIO SUBTOTAL CAPÍTULO 03.1: OBRA CIVIL 8.121,81 € Excavación y adecuación de terreno para instalación de envolvente prefabricada de centro de transformación (CT). 21,88 m2 93,67 € 2.049,50 € Zapata de cimentación de hormigón en masa, realizada con hormigón HM20/B/20/X0 fabricado en central y vertido desde camión, para instalación de CT. 3,15 m3 290,00 € 913,50 € Acerado perimetral del CT de adoquines de hormigón. 27 m2 65,00 € 1.755,00 € Bordillo prefabricado de hormigón (perímetro del acerado del CT). 26,6 m 18,45 € 490,77 € Realización de puesta a tierra enterrada de herrajes y neutro de Centro de Transformación (CT). 1 Ud 1.022,04 € 1.022,04 € CONEXIÓN DE TRANSFORMADOR Unidad. Conexión de Transformador. Unidad totalmente cableada y testeada. 1 Ud 1.365,00 € 1.365,00 € CONEXIÓN DE CUADRO GENERAL DE BAJA TENSIÓN (CGBT) Unidad. Conexión de Cuadro General de Baja Tensión. Unidad totalmente cableada y testeada. 1 Ud 526,00 € 526,00 € TOTAL 63.083,37 € Tabla A–13.Presupuesto. Resumen del presupuesto CAPITULO RESUMEN EUROS CAP01 INGENIERÍA 6.330,40 CAP02 INSTALACIÓN BT 48.631,16 CAP03 INSTALACIÓN CT 8.121,81 TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL 63.083,37
ANEXOS 98 98 El presupuesto de ejecución material para la instalación ejecutada asciende a la cantidad de SESENTA Y TRES MIL OCHENTA Y TRES CON TRENTA Y SIETE EUROS. 3. PLANOS 3.1 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (I). 3.2 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (II). 3.3 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (III). 3.4 DISEÑO DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN. 3.5 PUESTA A TIERRA DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN. 3.6 PUESTA A TIERRA DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN. 3.7 DIAGRAMA UNIFILAR CENTRO DE TRANSFORMACIÓN. 3.8 DISEÑO DE INSTALACIÓN (I). 3.9 ZONA DE PLAZAS (I). 3.10 ZONA DE PLAZAS (II). 3.11 RED DE PUESTA A TIERRA. 3.12 FICHA TÉCNICA DEL CARGADOR. 3.13 DIAGRAMA UNIFILAR.
COORDENADAS UTM VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329 PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: MÁLAGA M.R.C. 14/04/2025 S/N @ A3 01 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (I) AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ
6,34 2,36 CENTRO DE TRANSFORMACIÓN A INSTALAR POR EL CLIENTE PARCELA CLIENTE REF CATASTRAL: 29094A036003290000OE PUNTO DE CONEXIÓN A RED EN LÍNEA DE MEDIA TENSIÓN SITUADA EN ARQUETA A2 EXISTENTE COORDENADAS UTM VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329 PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: MÁLAGA M.R.C. 14/04/2025 S/N @ A3 02 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (II) AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ
PUNTO DE CONEXIÓN A RED EN LÍNEA DE MEDIA TENSIÓN SITUADA EN ARQUETA A2 EXISTENTE 6,34 2,36 CENTRO DE TRANSFORMACIÓN A INSTALAR POR EL CLIENTE PRVE 1 PRVE 2 PRVE 3 COORDENADAS UTM VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329 PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: MÁLAGA M.R.C. S/N @ A3 03 SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO (III) AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ 14/04/2025
C. Línea C. Línea C. Seccionamiento C. Remonte C. Protección C. Medida CGBT ' ' DISEÑO DE CT PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: M.R.C. S/N @ A3 04 MÁLAGA AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ 14/04/2025 VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329
C. Línea C. Línea C. Seccionamiento compañía C. Remonte C. Protección C. Medida CGBT TN TITH Pica de puesta a tierra 2m Ø14mm Cu Conductor de cobre desnudo 1x50mm2 Conductor de cobre aislado RZ1-K (AS) 0,6/1 kV 1x50mm2 Caja de Seccionamiento Tierra de Servicio (Neutro) Caja de Seccionamiento Tierra de Protección (Herrajes) TN TH Mallazo electrosoldado para superficie equipotencial Caja de Seccionamiento Independiente de Tierra de Protección (Herrajes) para el CS TI PUESTA A TIERRA CT PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: M.R.C. S/N @ A3 05 MÁLAGA AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ 14/04/2025 VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329
PUESTA A TIERRA CT PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: M.R.C. S/N @ A3 06 MÁLAGA AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ 14/04/2025 VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329
400 kVA 20 / 0,4 kV Dyn11 Éster natural biodegradable TRANSFORMADOR TRIFÁSICO RH5Z1 (S) 12/20 kV 3x(1x240) mm² RH5Z1 (S) 12/20 kV Al 3x(1x240) mm² TRANSFORMADORES DE TENSIÓN Relación de transformación 22000:√3-110:√3 V Clase de precisión 0,5 TRANSFORMADORES DE INTENSIDAD Relación de transformación 10-25/5 A Clase de precisión 0,5S 15 VA Tensión más elevada (Um) 24 kV Intensidad Térmica (Iter) 80·In Intensidad Dinámica (Idin) 2,5·Iter Extendida 150% CENTRO DE TRANSFORMACIÓN (CT) - EDIFICIO PREFABRICADO DE HORMIGÓN CELDA MODULAR DE LÍNEA Tensión asignada 24kV Tensión asignada de corta duración soportada a frecuencia industrial (1min) Fase a tierra y entre fases 50 kV A través de la distancia de seccionamiento 60kV Tensión asignada a impulso tipo rayo Fase a tierra y entre fases 125 kV A través de la distancia de seccionamiento 145kV Poder de corte de corriente principalmente activa 400/630A Poder de corte bucle cerrado 400/630A Poder de corte de falta a tierra 300A Poder de corte de cables y líneas en vacío en condiciones de falta a tierra 100A CELDA PROTECCIÓN GENERAL cgmcosmos-p Tensión asignada 24kV Intensidad asignada en el embarrado 400 A Intensidad asignada en la derivación 200 A Intensidad fusibles 50 A Intensidad de corta duración (1s) eficaz 16 kA Intensidad de corta duración (1s) eficaz 40 kA Nivel de aislamiento Frecuencia industrial (1min) a tierra y entre fases 50 kV Impulso tipo rayo a tierra y entre fases (cresta) 125 kV Capacidad de cierre (cresta) 40 kA Capacidad de corte corriente principalmente activa 400 A Clasificación IAC AFL Potencia 15 VA Gama Potencia Tensión más elevada (Um) 24 kV EKOR-RPT TRANSFORMADOR DE POTENCIA Potencia nominal 400 KVA Tensión nominal primaria 20 kV 420 VA Regulación en el primario ±2,5%, ± 5%, +10% Tensión nominal secundaria en vacío 4 % Tensión de cortocircuito Dyn11 Grupo de conexión Éster natural biodegradable Aislamiento Canalización: Tubos 2xØ200mm L=15m DIAGRAMA UNIFILAR CT PROYECTO UBICACIÓN DEL SITIO: MUNICIPIO: PROVINCIA: APROBADO: PLANO CONTIENE: ESCALA: FECHA: No. de Id. PLANO N°: CREADO: REFERENCIA CATASTRAL: REVISIÓN: M.R.C. S/N @ A3 MÁLAGA 07 AUTOVÍA DEL MERIDIANO 265, SALIDA, 29792, CAJIZ, VÉLEZ-MÁLAGA, MÁLAGA PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS EASYGAS VÉLEZ 14/04/2025 VÉLEZ-MÁLAGA 29094A03600329
112 112
113 Diseño e instalación de una estación de recarga para vehículos eléctricos en Vélez, Málaga. GLOSARIO BOE: Boletín Oficial del Estado. CENELEC: Comité Europeo de Normalización Electrotécnica. CEI: Comisión Electrotécnica Internacional. CGMCOSMOS: Celdas modulares de aislamiento y corte en gas, extensibles "in situ" a derecha e izquierda, sin necesidad de reponer gas. CIEBT: Certificado de Instalación Eléctrica en Baja Tensión. Ekor.rpt: Unidad digital de protección desarrollada por Ormazabal. EN: Norma Europea. ISO: International Organization for Standardization. ITC: Instrucción Técnica Complementaria. OCA: Organismo de Control Autorizado. PES/PEM: Puesta En Servicio/Marcha. REBT: Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. RD: Real Decreto. UNE: Una Norma Española.