CON-BOG-006-2019-Anexo2---Memoria-Proyecto-ElA-ctrico-e-IluminaciAn

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DISEÑO ELÉCTRICO 
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 
EDIFICIO 301 BELLAS ARTES 
RGA 
INGENIERÍA ELÉCTRICA 
MEMORIAS DE CALCULO 
RGA – INGENIERÍA ELÉCTRICA 
CARRERA 70B No 7ª29 
Tel 2602736 cel 3118082623 
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PROYECTO DISEÑO ELÉCTRICO EDIFICIO DE 
BELLAS ARTES 301 
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 
BOGOTÁ 
 
 
MEMORIAS DE CALCULO 
 
DISEÑO: 
 
 
Ricardo Granados Alarcón 
Ingeniero Electricista U.N 
MAT. PROF. CN 205-06576 
 
 
JUNIO 2018 
DISEÑO ELÉCTRICO 
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EDIFICIO 301 BELLAS ARTES 
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Tabla de contenido 
 
1 RED DE BAJA TENSION ........................................................................................... 6 
1.1 OBJETO DEL PROYECTO ................................................................................. 6 
1.2 Descripción del proyecto...................................................................................... 6 
1.3 EQUIPO DE MEDIDA .......................................................................................... 8 
(Tener presente RES CREG 038 de 2014): ................................................................ 8 
2 DISEÑO DETALLADO SEGÚN RETIE 2013 ARTÍCULO 10 "REQUERIMIENTOS 
GENERALES DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS" ................................................ 11 
2.1 (a) Análisis y cuadros de cargas iníciales y futuras, incluyendo análisis de factor 
de potencia y armónicos............................................................................................... 11 
2.2 (b) Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico ......................................... 11 
2.3 (c) Análisis de cortocircuito y falla a tierra. ......................................................... 12 
2.4 (d) Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos . 12 
Evaluación del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas ........................................ 12 
Características generales de la estructura ................................................................ 13 
Evaluación del número anual n de eventos peligrosos.............................................. 14 
Calculo de la DDT ..................................................................................................... 14 
Evaluación inicial ...................................................................................................... 15 
Conclusión ................................................................................................................ 19 
DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCION INTEGRAL CONTRA DESCARGAS 
ATMOSFERICAS ......................................................................................................... 20 
Metodología general de diseño ................................................................................. 22 
Método electro geométrico (esfera rodante) ............................................................. 22 
Equipotencialización e interconexión de sistemas de puesta a tierra ........................ 23 
Evaluación con SIPRA .............................................................................................. 24 
2.5 (e) Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos................. 29 
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2.6 (f) Análisis del nivel tensión requerido. ............................................................... 39 
2.7 (g) Cálculo de campos electromagnéticos. ........................................................ 39 
2.8 (h) Cálculo de transformadores incluyendo los efectos de los armónicos y factor 
de potencia en la carga ................................................................................................ 39 
2.9 (i) Cálculo de puesta a tierra y estudio de resistividad. ...................................... 41 
2.9.1 Estudio de resistividad el terreno ................................................................ 41 
2.10 Método de Wenner ............................................................................................ 41 
2.10.1 Diseño de la malla de puesta a tierra de la subestación ............................. 53 
2.10.2 Puesta a tierra pararrayos .......................................................................... 54 
2.10.3 Sistema de puesta a tierra tableros regulados ............................................ 56 
2.10.4 Especificaciones puestas a tierra................................................................ 58 
2.10.5 Interconexión del sistema de puesta a tierra. .............................................. 60 
2.10.6 Protección Interna DPS .............................................................................. 61 
2.11 (j) Cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los factores de 
pérdidas, las cargas resultantes y los costos de la energía. ......................................... 63 
2.12 (k) Verificación de los conductores, teniendo en cuenta el tiempo de disparo de 
los interruptores, la corriente de cortocircuito de la red y la capacidad de corriente del 
conductor de acuerdo con la norma IEC 60909, IEEE 242, capítulo 9 o equivalente .... 63 
2.13 (l) Cálculo mecánico de estructuras y de elementos de sujeción de equipos ..... 69 
2.14 (m) Cálculo y coordinación de protecciones contra sobre corrientes.................. 69 
2.15 (n) Cálculos de canalizaciones (tubo, ductos, canaletas y electroductos) y 
volumen de encerramientos (cajas, tableros, conduletas, etc.)..................................... 69 
2.16 (o) Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de 
armónicos y factor de potencia. .................................................................................... 78 
2.17 (p) Cálculos de regulación MT y BT. .................................................................. 78 
2.18 (q) Clasificación de áreas. ................................................................................. 78 
2.19 (r) Elaboración de diagramas unifilares. ........................................................... 78 
2.20 (s) Elaboración de planos y esquemas eléctricos para construcción. ............... 78 
2.21 (t) Especificaciones de construcción complementarias a los planos. ............... 79 
2.22 (u) Establecer las distancias de seguridad requeridas. .................................... 79 
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2.23 (v) Justificación técnica de desviación de la NTC 2050 cuando sea permitido, 
siempre y cuando no comprometa la seguridad de las personas o de la instalación. ... 82 
2.24 (w) Los demás estudios que el tipo de instalación requiera .............................. 82 
3 ILUMINACION .......................................................................................................... 82 
3.1 Iluminación interior ............................................................................................. 82 
3.1.1 Selección de luminarias ............................................................................. 82 
3.1.2 Factor de mantenimiento ............................................................................ 87 
3.1.3 Iluminación De Emergencia ........................................................................ 87 
3.2 Iluminación exterior ............................................................................................ 89 
3.2.1 Selecciónde luminarias ............................................................................. 89 
3.2.2 FACTOR DE MANTENIMIENTO ................................................................ 91 
3.2.3 Manual de operación y mantenimiento Iluminación interior y exterior ......... 92 
4 MEMORIAL DE RESPONSABILIDAD RETIE RETILAP ........................................... 96 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Anexos 
ANEXOS 1 CUADROS DE CARGAS. 
 
ANEXO 2 ANÁLISIS DE ARMÓNICOS Y PERDIDAS DE ENERGÍA, 
CÁLCULO DE LOS EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS Y FACTOR DE 
POTENCIA 
 
ANEXO 3 ANÁLISIS DE CORTOCIRCUITO Y FALLA A TIERRA PARA LAS 
REDES Y TABLEROS DE BAJA TENSIÓN 
 
ANEXO 4 CÁLCULO ECONÓMICO DE CONDUCTORES 
 
 
ANEXO 5 CÁLCULO DE REGULACIÓN PARA BT 
 
ANEXO 6. CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN - ESTUDIO FOTOMÉTRICO 
ILUMINACIÓN INTERIOR 
 
ANEXO 7. CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN - ESTUDIO FOTOMÉTRICO 
ILUMINACIÓN EMERGENCIA 
 
ANEXO 8. CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN - ESTUDIO FOTOMÉTRICO 
ILUMINACIÓN EXTERIOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 RED DE BAJA TENSION 
 
1.1 OBJETO DEL PROYECTO 
 
El objeto del proyecto es dar servicio de energía al EDIFICIO 301 DE BELLAS ARTES 
DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA ubicado en Bogotá 
 
1.2 Descripción del proyecto 
 
El diseño se realiza para alimentar las cargas eléctricas correspondientes al proyecto, 
DISEÑO ELÉCTRICO EDIFICIO 301 DE BELLAS ARTES DE LA UNIVERSIDAD 
NACIONAL DE COLOMBIA, para conectar las cargas eléctricas del edificio se hará del 
tablero general de la subestación capsulada trasformador seco de 225 kVA ubicada en el 
edificio de ingeniería 401, los factores de demanda aplicados fueron los establecidos 
según la norma NTC 2050. 
 
 
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PUNTO DE CONEXIÓN TABLERO GENERAL DE LA SUBESTACIÓN DEL EDIFICIO DE INGENIERIA 401 
 
 
PUNTO DE CONEXIÓN TABLERO GENERAL DE LA SUBESTACIÓN DEL EDIFICIO DE INGENIERIA 401 
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PUNTO DE CONEXIÓN TABLERO GENERAL DE LA SUBESTACIÓN DEL EDIFICIO DE INGENIERIA 401 
 
1.3 EQUIPO DE MEDIDA 
 
 (Tener presente RES CREG 038 de 2014): 
 
De acuerdo a “Generalidades 7.4.3 Medidores usados por Codensa” y teniendo en cuenta 
los lineamientos del cliente y el código de medida, se realizará una medida Indirecta con 
medidores electrónicos que registran Potencia Activa, Reactiva y perfil de carga. 
Las características de los medidores son: 
 
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Las características mínimas que deben poseer estos medidores son 
 
 Energía Activa 
 Energía Reactiva 
 Perfil de carga 
 Perfil de instrumentación 
 Demanda máxima 
 Medición bidireccional 
 Doble tarifa 
 Multirango en tensión hasta 480 V 
 
También debe poseer puerto de comunicaciones RS232, RS485 y/o Ethernet. 
Las conexiones estarán acordes con la norma CODENSA AE417. 
 
http://likinormas.micodensa.com/Norma/acometidas_medidores/medidores_energia_electrica/generalidades_7_4_3_medidores_utilizados_codensa
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MEDIDOR SERVICIOS COMUNES 
 
LOS TRASFORMADORES DE CORRIENTE DEBEN SER TIPO BARRA PASANTE 
 
 
 
2 DISEÑO DETALLADO SEGÚN RETIE 2013 ARTÍCULO 10 
"REQUERIMIENTOS GENERALES DE LAS INSTALACIONES 
ELÉCTRICAS" 
 
 
2.1 (a) Análisis y cuadros de cargas iníciales y futuras, incluyendo análisis 
de factor de potencia y armónicos. 
 
Los cuadros de cargas se indican en el anexo 1 y el análisis de armónicos y 
perdidas de energía se indican en el anexo 2 
 
 
 
2.2 (b) Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico 
 
 
La conexión de energía eléctrica se hace en baja tensión desde una subestación existente 
en el edificio de ingeniería 401 
El aislamiento de las redes de distribución se seleccionará, según los niveles de tensión 
del operador de red, la cual especifica los siguientes valores: 
Nivel: Baja tensión 208V 
Aislamiento: 600V 
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2.3 (c) Análisis de cortocircuito y falla a tierra. 
 
El análisis de cortocircuito y falla a tierra para las redes y tableros de baja tensión se 
indican en el anexo 3 
 
 
2.4 (d) Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra 
rayos 
 
Se relizan los analisis de riesgo contra descargas atmosfericas con el proposito de 
determinar el riesgo de perdidas en caso de presentarse una descarga atmosferica en la 
estructura 
(Normas IEC 62305-1, IEC 62305-2, IEC 62305-3) 
Las descargas eléctricas atmosféricas no se pueden evitar pero existen medidas para 
ejercer un control que ofrezca seguridad a las personas y a los equipos eléctricos y 
electrónicos. Por lo tanto las precauciones de protección apuntan hacia los efectos 
secundarios y a las consecuencias de una descarga eléctrica atmosférica a tierra. 
 
El sistema de puesta a tierra es un elemento fundamental del sistema de protección 
contra rayos a tierra; dentro de la protección externa su propósito es hacer posible la 
descarga y dispersión de las elevadas corrientes del rayo hacia la tierra a través de un 
elemento conductor enterrado en el suelo, sin causar sobretensiones peligrosas tanto 
para las personas como para los equipos. La protección interna sirve como referencia de 
tensión para los equipos y para disipar las corrientes de sobretensiones, derivadas por los 
dispositivos de protección interna. 
 
 
Evaluación del nivel de riesgo ante descargas atmosféricas 
 
El presente documento tiene como fin presentar la valoración del nivel de riesgo contra 
descargas atmosféricas para las instalaciones del proyecto, EDIFICIO 301 DE BELLAS 
ARTES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA ubicado en Bogotá D.C. 
Las descargas eléctricas atmosféricas son un fenómeno natural que varia con el tiempo y 
el espacio, aunque no existen actualmente medios para evitarlos, si se pueden 
implementar sistemas para mitigar considerablemente sus efectos. Los rayos que 
impacten en estructuras, acometidas de serviciosdomiciliarios o cerca del suelo, son 
peligrosos para las personas, los centros de reunión, trabajo u hogares y en general para 
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las instalaciones afectando su contenido. Por lo tanto se deben aplicar medio de 
protección adecuados contra rayos. 
La necesidad de implementar un sistema de protección, las ventajas económicas de la 
instalación de un sistema de protección y la selección de las medidas y sistemas de 
protección adecuadas se deben determinar en términos del manejo del nivel de riesgo 
existente en la estructura a proteger. El método de evaluación y manejo del riesgo contra 
descargas atmosféricas se expone en la norma IEC 62305-2 
La mayor incidencia de rayos en el mundo se da principalmente en América tropical, África 
Central y el norte de Australia, Colombia se encuentra situada en la zona de confluencia 
intertropical por lo cual presenta una de las actividades ceraunicas más altas del planeta. 
Por este motivo es de vital importancia contar con formas de protección contra este 
fenómeno. 
El sistema integral de protección contra descargas atmosféricas estará compuesto por los 
siguientes elementos: 
o Sistema de protección externo 
o Sistema de protección interno 
La metodología de cálculo del nivel de riesgo permitirá determinar cuáles de los elementos 
anteriores deberá comprender el sistema de protección a implementar en cada caso. 
Teniendo en cuenta estas consideraciones a continuación se presenta la valoración del 
nivel de riesgo para las instalaciones del proyecto en referencia. 
Características generales de la estructura 
 
El estudio a efectuar contempla la evaluación del nivel de riesgo para una estructura 
destinada a la enseñanza e instrucción de estudiantes pertenecientes al EDIFICIO 301 DE 
BELLAS ARTES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, cuyas 
características, condiciones y parámetros generales se resumen a continuación: 
Nombre del proyecto: EDIFICIO 301 DE BELLAS ARTES DE LA UNIVERSIDAD 
NACIONAL DE COLOMBIA 
Ubicación del proyecto: Bogotá D.C. 
Tipo de estructura: Educacion 
Altura H: 15m 
Ancho W: 35 m 
Largo L: 90 m 
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Estructuras adyacentes: más bajas 
Factor de localización Dc: objeto con estructuras cercanas 
Acometida de servicio: Energía mediante acometida en baja tensión 
Factor ambiental Cs: ambiente urbano 
 
Evaluación del número anual n de eventos peligrosos 
 
El número anual N de descargas que afectan un objeto a ser protegido depende de la 
actividad atmosférica de la región donde se localiza la estructura y de sus características 
físicas. Generalmente se acepta que este número es el producto de la densidad de rayos a 
tierra por el área efectiva del elemento a ser protegido por un factor de corrección. 
Calculo de la DDT 
 
El nivel ceráunico (NC), para Montería, se evalúa de acuerdo con las curvas de nivel del 
mapa Colombiano de niveles ceráunicos, elaborado por el convenio entre la Universidad 
Nacional de Colombia y el HIMAT, el valor DDT se muestra en la Densidad de Descargas 
a Tierra de las principales ciudades y Poblaciones de Colombia, de acuerdo a la Tabla A.6 
NTC 4552-1 1999, para nuestro caso de estudio el valor DDT corresponde a 1 
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Evaluación inicial 
A continuación se presentan los resultados de la evaluación inicial de riesgo realizada a la 
estructura. 
 
 
 
 
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EVALUACION INICIAL 
 
 
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Conclusión 
 
De acuerdo a los resultados obtenidos en la evaluación de riesgo, se hace necesaria la 
implementación de un sistema de protección contra descargas atmosféricas. 
A continuación se presentan las medidas y elementos que componen el sistema de 
protección contra descargas atmosféricas que se deberá implementar. 
A. SISTEMA DE PROTECCIÓN EXTERNA 
 
 Utilización de elementos de captación de descargas atmosféricas (Puntas Franklin). 
 Sistema conducción de las corrientes eléctricas hacia el sistema de puesta a tierra. 
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 Sistema de puesta a tierra. 
 
B. SISTEMA DE PROTECCIÓN INTERNA 
 Se recomienda la utilización de elementos de protección contra sobre tensiones en 
forma coordinada, siendo lo ideal, el seguimiento de los lineamientos establecidos 
por la norma IEC 62305-4 “Protectionagainstlightning - Part 4: Electrical and 
electronicsystemswithinstructures” 
 
C. SISTEMA CONTRA INCENDIOS. 
 Se deberá implementar un sistema contraincendios compuesto por elementos 
accionamiento manual. 
 
D. MEDIDAS ADICIONALES. 
Debido a las características propias del uso que tiene la estructura en evaluación, 
se recomienda la creación de una guía de seguridad personal la cual permita a los 
estudiantes saber qué hacer en caso de tormenta o en una situación de 
emergencia debida a la caída de un rayo. Esta guía deberá tener como mínimo los 
siguientes elementos: 
 Rutas de evacuación en caso de incendio. 
 Avisos de peligro en zonas que se consideren de alto riesgo al momento de 
presentarse una tormenta eléctrica. 
 Protocolo de seguridad en situaciones de tormenta. 
 
DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCION INTEGRAL CONTRA DESCARGAS 
ATMOSFERICAS 
 
Una vez aplicada la metodología de la IEC 62305-2 para la valoración de riesgo de la 
estructura del proyecto, se procede a la determinación de los requerimientos constructivos 
y normativos del mismo, siguiendo los lineamientos de la normaIEC 62305-3 
“Protectionagainstlightning – Part 3: Physicaldamagetostructures and lifehazard” 
Una protección externa está diseñada para las siguientes funciones: 
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o Interceptar los impactos directos del rayo a la estructura, utilizando un sistema de 
captación. 
o Conducir la energía del rayo de manera segura hasta la tierra, utilizando un 
sistema de bajantes. 
o Dispersar la energía de la descarga atmosférica dentro del suelo, utilizando un 
sistemade puesta a tierra. 
 
Una protección interna contra rayos previene de chispas peligrosas dentro de la estructura 
usando tanto equipotencialización como distancia de separación entre los componentes 
del SIPRA y otros elementos conductores eléctricos internos de la estructura. 
El tipo y ubicación del SIPRA debe estudiarse cuidadosamente en el diseño, para logra un 
sistema seguro a un mínimo costo. De esta manera se hace más fácil manejar los 
aspectos estéticos y la efectividad del sistema de protección con un mínimo esfuerzo. 
Antes de realizar el diseño del sistema de apantallamiento para una instalación dada se 
debe efectuar una valoración de riesgo, el propósito de la evaluación del factor de riesgo 
es establecer la necesidad de utilizar un sistema de protección contra rayos en una 
estructura dada y determinar si este sistema debe ser integral. 
Una vez efectuado este análisis para la estructura del presente proyecto, se determinó que 
este presenta un nivel de riesgo superior a los límites tolerables, por lo cual requiere tanto 
de un sistema de protección externo como de un sistema de protección interno. 
La valoración del nivel de riesgo para la estructura permite concluir que se requieren 
medidas para la disminución de los componentes de riesgo para las diferentes pérdidas, 
estas medidas son: 
o Ubicación de terminales de captación (pararrayos) 
o Interconexión de los terminales de captación y conexión a un sistema de bajantes 
o Las bajantes tienen como fin interconectar el sistema de captación con el sistema de 
puesta a tierra, por lo tanto son el camino de la corriente de rayo a tierra. El objetivo 
fundamental de las bajantes es reducir la probabilidad de daño debido a corrientes de 
rayo fluyendo por el sistema de protección externo, además de garantizar la existencia 
de varios caminos paralelos para la corriente, con una longitud mínima y garantizando 
equipotencialedad con todas las partes conductoras. 
o Ubicación y construcción de sistemas de puesta a tierra conectados a las bajantes del 
sistema de captación. 
o Determinación de medidas de protección internas consistentes en equipotencialización 
de los sistemas de tierra y de las componentes conductoras de la estructura y/o 
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instalación de dispositivos de protección contra sobre tensiones DPS en las líneas de 
las acometidas eléctricas y en la conexión a tierra. 
 
Metodología general de diseño 
 
Para el diseño del sistema de protección externo contra DA se deben seguir los 
procedimientos especificados en la Norma IEC 62305-3,basados en la aplicación del 
método electro geométrico. La probabilidad de que una estructura sea penetrada por una 
corriente de rayo decrece considerablemente por la presencia de un sistema de captación 
diseñado adecuadamente, por lo cual, los terminales de captación se deben instalar en los 
puntos sobresalientes, esquinas y bordes de la estructura. Se debe tener en cuenta que 
los terminales de captación, pararrayos, deben ser varillas metálicas sólidas o tubulares en 
forma de bayoneta. 
Método electro geométrico (esfera rodante) 
 
El método electro geométrico tiene su aplicación en el estudio del apantallamiento que 
proveen varillas verticales y conductores horizontales a estructuras y líneas de transmisión 
respectivamente. La principal hipótesis en que se basa el método es que la carga espacial 
del líder es proporcional a la magnitud de la corriente de la descarga. 
Dependiendo del nivel de protección y el radio de la esfera rodante se puede escoger a 
partir de la Norma IEC 62305-3, capituló 5 tabla 2 
 
 
TOMADO DE LA NORMA IEC CAP 5 TABLA 2 
 
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Estos niveles y corrientes están dados para que con el radio escogido cualquier corriente 
igual o superior a la escogida sea interceptada por el sistema de protección externo y no 
impacte directamente a la estructura. 
Según la tabla 4 de la Norma IEC 62305-3, capituló 5, la separación promedio para los 
conductores bajantes, serán las siguientes: 
 
TOMADO DE LA NORMA IEC CAP 5 TABLA 4 
 
Una vez calculada la distancia de impacto se procede a determinar gráficamente la altura 
mínima de los dispositivos de captación, empleando como metodología la técnica de la 
esfera rodante. 
La técnica de la esfera rodante es un corolario del método electro geométrico y consiste 
en imaginar una esfera gigante de radio igual a la distancia de impacto del rayo sobre los 
volúmenes de las estructuras a proteger contra rayos. 
Todas las estructuras que la esfera imaginaria logre tocar estarán expuestas al impacto del 
rayo, por lo tanto el propósito del diseño del apantallamiento y de la ubicación de los 
terminales de captación es garantizar que la esfera nunca toque en ningún punto a la 
estructura a proteger sino al sistema de apantallamiento. 
Equipotencialización e interconexión de sistemas de puesta a tierra 
 
La equipotencialización se logra mediante la interconexión del sistema de protección 
contra rayos con las partes metálicas de la estructura, las instalaciones metálicas, las 
partes metálicas internas y externas conectadas a la estructura y los sistemas eléctricos y 
electrónicos. 
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A nivel general se debe interconectar el sistema de puesta a tierra de sistema de 
protección contra descargas atmosféricas con el sistema de puesta a tierra de potencia 
ubicado en la subestación eléctrica. Para ello deberá llevarse un pase en cable No 2/0 
AWG desnudo desde la caja de interconexión de tierras más próxima a la subestación 
hasta un punto o nodo de la misma. 
Para la instalación del anillo perimetral en la cubierta se utilizará Alambrón de Aluminio de 
8 mm. 
Las derivaciones en las bajantes serán en cable No 1/0 de cobre desnudo. 
 
Evaluación con SIPRA 
 
Una vez establecidos los elementos que deberán ser incluidos en el SIPRA, se realizó una 
nueva evaluación de riesgo. A continuación se presentan los resultados obtenidos. 
Los resultados demuestran que la implementación de un SIPRA de nivel III, más la 
utilización de un esquema de coordinación de DPS, permite que el riesgo alcance valores 
tolerables y permitidos por la norma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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EVALUACION CON SIPRA 
 
 
 
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2.5 (e) Análisis de riesgos de origen eléctrico y medidas para mitigarlos 
 
Para evaluar el nivel de riesgo de tipo eléctrico, se aplica la matriz para toma de 
decisiones plasmada en la tabla 9.3 establecida en el RETIE 2013. 
 
 
 
 
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A continuación se ilustran algunos factores de riesgo eléctrico más comunes, sus posibles 
causas y algunas medidas de protección 
 
 
 
 
 
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REGLAS DE ORO DE LA SEGURIDAD 
Al trabajar en línea muerta, es decir, sobre circuitos desenergizados se deben cumplir los siguientes 
requisitos: 
1. Probar la ausencia de tensión. 
6. Siempre se debe conectar a tierra y en cortocircuito como requisito previo a 
la iniciación del trabajo. 
 
2.En tanto no estén efectivamente puestos a tierra, 
todos los conductores o partes del circuito se consideran 
como si estuvieran energizados a su tensión nominal. 
 
7. Los equipos de puesta a tierra se deben manejar con pértigas aisladas, 
conservando las distancias de seguridad respecto a los conductores, en tanto 
no se complete la instalación. 
 
3. Para su instalación, el equipo se conecta primero a 
tierra y después a los conductores que van a ser 
puestos a tierra, para su desconexión se procede a la 
inversa. 
 
8. Los conectores se deben colocar firmemente, evitando que puedan 
desprenderse o aflojarse durante el desarrollo del trabajo. 
 
4. Los equipos de puesta a tierra se conectarán a todos 
los conductores, equipos o puntos que puedan adquirir 
potencial durante el trabajo. 
 
9. Cuando la estructura o apoyo tenga su propia puesta a tierra, se conecta a 
ésta. Cuando vaya a “abrirse” un conductor o circuito, se colocarán tierras en 
ambos lados. 
 
5. Cuando dos o más trabajadores o cuadrillas laboren 
en lugares distintos de las mismas líneas o equipo, 
serán responsables de la colocación y retiro de los 
equipos de puesta a tierra en sus lugares de trabajo 
correspondientes. 
 
10. Uso de Elementos de protección personal: Botas dieléctricas, guantes, 
casco, chaleco con reflectivo, 
 
 
 
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2.6 (f) Análisis del nivel tensión requerido. 
 
La conexión de energía eléctrica se hace en baja tensión 208-120V, desde una 
subestación existente en el edificio de ingeniería 401, 
 
2.7 (g) Cálculo de campos electromagnéticos. 
 
Cálculo de campos electromagnéticos para asegurar que en espacios 
destinados a actividades rutinarias de las personas, no se superen los límites 
de exposición definidos en la Tabla 14.1. 
 
La conexión de energía eléctrica se hace en baja tensión desde una subestación existente 
en el edificio de ingeniería 401, para el proyecto no se diseñó subestación por lo tanto se 
concluye que los campos electromagnéticos no tienen ningún riesgo que afecte a las 
personas que transiten en el lugar de la instalación, tampoco existen líneas o 
subestaciones de tensión superior a 57.5kV para este proyecto . 
 
 
2.8 (h) Cálculo de transformadores incluyendo los efectos de los 
armónicos y factor de potencia en la carga 
 
La conexión de energía eléctrica se hace en baja tensión desde una subestación existente 
en el edificio de ingeniería 401, por lo tanto, no aplica este estudio. 
Calculo de barrajes 
 
El dimensionamiento de los barrajes del tablero general de distribución se hará de 
acuerdo con la Norma NTC3444, de donde se obtiene lo siguiente: 
 
Fases: Capacidad de la barra de Fase = 1.5 * In 
Neutro y tierra : Capacidad de la barra de Neutro = (1.5 * In) * 0.75 
 
 
TABLERO Corriente 
Nominal 
(A) 
Corriente 
barras de 
fase 
(A) 
Corriente 
barras de 
Neutro 
(A) 
FASE 
 
mm 
NEUTRO 
 
mm 
TIERRA 
 
mm 
CD-GEN 286 343.2 257 30 x 5 20 x 5 12x2 
CD-1 100.81 121 90.7 20 x 3 15 x 2 12x2 
CD-REG 83.33 100 75 15 x 3 15 x 2 12x2 
T-BOMBAS 57.5 69 51.75 15 x 3 15 x 2 12x2 
SELECCIÓN SEGÚN NORMA AE309 CODENSA 
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TOMADO DE LA NORMA AE309 CODENSA 
 
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2.9 (i) Cálculo de puesta a tierra y estudio de resistividad. 
 
A continuación se presenta la medición de resistividad del terreno realizada y el cálculo 
con el diseño de la malla de puesta a tierra 
 
2.9.1 Estudio de resistividad el terreno 
 
A continuación se presenta el estudio de resistividad el terreno para el diseño de la malla 
de puesta tierra de la subestación 
 
En la norma IEEE 81-1983 se describen en detalle una serie de técnicas de medición de 
resistividad del suelo, dentro de las cuales, el de los cuatro electrodos es el método más 
usado. El número de lecturas debe ser mayor donde se presenten fuertes variaciones de 
resistividad tanto verticales como horizontales. Es aconsejable realizar medicionesen 
varios puntos del área bajo estudio y en diferentes direcciones (normalmente en 
direcciones perpendiculares) con el fin de compararlas y poder detectar un posible error 
por la presencia de objetos metálicos enterrados. Por otro lado, los potenciales en la 
superficie, dependen principalmente de la resistividad de la capa superficial de terreno 
que se seleccione, mientras que la resistencia de puesta a tierra no depende de ella. 
Aunque en la literatura técnica existen diversos métodos, se utilizó el de Wenner, por ser 
el más aceptado y adecuado a las necesidades en electrotecnia. 
 
2.10 Método de Wenner 
 
El más práctico para diseños eléctricos. En este método, todos los electrodos están 
espaciados uniformemente. Se trata de un caso particular del método de los cuatro 
electrodos, sólo que aquí se disponen en línea recta y equidistantes una distancia "a", 
simétricamente respecto al punto en el que se desea medir la resistividad del suelo. El 
equipo de medida es un telurómetro clásico con cuatro terminales: los dos electrodos 
extremos son los de inyección de la corriente de medida (I) y los dos centrales son los 
electrodos de medida del potencial (P). La tensión (V) entre los dos electrodos más 
cercanos se divide por la corriente (I) que circula entre los dos electrodos más lejanos 
para obtener un valor de resistencia (R) (véase Figura 1). 
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CERTIFICADO CALIBRACIÓN TELUROMETRO 
 
 
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA EDIFICIO DE BELLAS ARTES 301
FECHA : 16 DE MAYO DE 2018 
LUGAR DE MEDICION: ZONA VERDE EDIFICIO DE BELLAS ARTES 
ESTADO SUPERFICIAL DEL TERRENO: HUMEDO
EQUIPO UTILIZADO: METREL MI 2088 
El método de los cuatro puntos de Wenner es el método más preciso y popular. Las
razones para esto es que el método obtiene la resistividad del suelo para capas
profundas sin enterrar los electrodos a dichas profundidades. No es necesario un equipo
pesadopara realizar las medidas. Los resultados no son afectados por la resistencia de
los electrodos auxiliares o los huecos creados para hincarlos en el terreno. El método
consiste en enterrar pequeños electrodos tipo varilla, en cuatro huecos en el suelo a
una profundidad “b” y espaciados (en línea recta) una distancia “a”
Una corriente “I” se inyecta entre los dos electrodos externos y el potencial “V” entre los
dos electrodos internos es medido por el instrumento. El instrumento mide la resistencia
R (V/I) del volumen de suelo cilíndrico de radio “a” encerrado entre los electrodos
internos. La resistividad aparente del suelo ρa, a la profundidad “a” es aproximada por la
siguiente ecuación:
MEDIDA DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO 
METODO WENNER
A. MEDIDA DE RESISTIVIDAD - METODO WENNER
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Dado que en la práctica la distancia “a” es mucho mayor que la profundidad de
enterramiento “b”, la ecuación se simplifica de la siguiente manera:
El equipo utilizado nos da el valor de resistividad del terreno, variando y seleccionando
la distancia entre electrodos 
B, VALORES DE RESISTIVIDAD LEIDOS 
EJE
2 4 6 8 PROMEDIO
1 32,70 33,20 20,40 24,20 27,63
2 37,10 32,30 26,20 22,90 29,63
3 38,10 33,50 28,10 25,60 31,33
4 33,80 31,60 29,60 24,90 29,98
29,64
Debido a que la medida se tomo en epoca de invierno y el terreno estaba humedo se
toma un valor de un 50% mas al medido es decir 45 ohmios-metro 
C, REGISTRO FOTOGRAFICO 
RESISITIVIDAD DEL TERRENO (ohm-m)
PROMEDIO GENERAL 
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Luis Ricardo Granados Alarcón
Ingeniero Electricista U.N
MAT. PROF. CN 205-06576
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2.10.1 Diseño de la malla de puesta a tierra de la subestación 
 
El valor de resistividad encontrado y que sirve como variable de entrada al diseño es 45 
Ohm-m, el cálculo de la malla de puesta a tierra se hace para el neutro de acometida en 
baja tensión según la tabla 15.4 del RETIE el cual debe ser de máximo 25 Ohm-m. 
 
 PROYECTO: EDIFICIO 301 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACTIBILIDAD:
METODOLOGIA IEEE80 - 2000
Se utilizan para los cálculos las ecuaciones de la estándar IEEE80-2000, enunciadas en la parte derecha 
de la hoja.
PARAMETROS
45,00 Resistividad aparente del terreno Ohm/m.
3000 Resistividad superficial del terreno Ohm/m 
hs 0,25 Espesor de capa superficial (m)
Io 1030 Corriente de falla monofasica a tierra en el primario (A) al 60% dada por CODENSA
ts 0,15 Tiempo de despeje de la falla (s) dado por CODENSA
SELECCIÓN DEL CONDUCTOR 
De acuerdo al RETIE y la tabla 250-94 de la norma NTC-2050
Kf=11,78 A= 2,38 mm2
Se escoge cable cobre Nº 2/0 AWG
Ac= 67,44 mm2 Seccion transversal del conductor
d= 0,01 m Diámetro conductor
TENSIONES DE PASO Y CONTACTO MAXIMAS TOLERABLES
( 27 )
Cs= 0,850 Factor de Relación (adimensional)
Peso de la persona Kg 50 0,116
Tensión de paso
( 30 )
Tensión de contacto
( 33 )
 Cs = 1 Para terrenos sin grava 
Vpaso = 4880,65 V Tolerables
Vcontacto = 1444,80 V Tolerables
CÁLCULO DE MALLA DE PUESTA A TIERRA (150mSeg)
09.0*2
1*09.0
1











s
s
S
h
C


S

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2.10.2 Puesta a tierra pararrayos 
 
La puesta a tierra de protección contra rayos es una parte fundamental del SPE, que 
contribuye de forma sustancial a la seguridad de las personas y lo equipos, puesto que 
provee equipotencialidad y baja impedancia a la onda de rayo y permite su disipación y 
dispersión en el terreno sin causar daño. Una buena práctica es una resistencia de puesta 
a tierra 10 a baja frecuencia. 
La forma y dimensiones de la puesta a tierra son más importantes que llegar a un valor de 
resistencia. Sin embargo, un valor bajo de resistencia de puesta a tierra es una buena 
DETERMINACION CONFIGURACION INICIAL
4
4 4
varillas 5/8"x2.44m
D= 4 Lado de la cuadricula o espaciamiento entre conductores(m)
L1= 4 Largo de la malla (m)
L2= 4 Ancho de la malla (m)
h= 0,5 profundidad de enterramiento de los conductores (m)
N= 2 Numero de electrodos tipo varilla
Lv= 2,44 Longitud del electrodo tipo varilla (m)
Longitud total del conductor
para mallas cuadradas o rectangulares
Lc= 16 m
LT= 20,88 m
Área= 16 M2
CALCULO DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
( 52 )
Rg= 7,67 Ohm
 mLNLL
VCT
*
 mL
D
L
L
D
L
L
C 1
2
2
1 *)1(*1 
































A
h
AL
Rg
T
20
*1
1
1*
*20
11
*
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práctica, siempre y cuando las condiciones del terreno lo permitan (IEC 62305-3, numeral 
5.4.1). 
El valor de resistividad encontrado y que sirve como variable de entrada al diseño es 45 
Ohm*m,. el cálculo del sistema de puesta a tierra se hace según la tabla 15.4 del RETIE 
el cual debe ser de máximo 10 Ohm-m. 
Para el diseño del sistema de puesta a tierra de protección contra rayos, se debe tener en 
cuenta que la configuración que se empleará es la configuración A definida en la norma 
técnica colombiana NTC 4552-3, este tipo de configuración incluye electrodos verticales y 
horizontales. 
Se debe construir una puesta a tierra que consta de 12 electrodos verticales de 2,44 m x 
5/8“ de cobre y electrodos horizontales de 20 m en conductor de cobre desnudo 2/0 
AWG. 
Con esta configuración y los datos de resistividad se procedió a hacer el modelamiento de 
la puesta a tierra. 
1 2 3
S S
 
ELECTRODOS EN LINEA RECTA 
 
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Se calcula el valor de resistencia de puesta a tierra mediante la siguiente expresión: 
 
𝑅 =
𝜌
𝑛
(0.404 +
0.16
𝑆
ln 0.655𝑛) 
Donde: 
R: Resistencia de puesta a tierra (Ω) 
ρ: Resistividad equivalente del terreno (Ωm) 
𝑛: Numero de electrodos de puesta tierra 
𝑆: Sepacion entre electrodos de puesta tierra (m) 
 
𝑅 =
45(Ωm)
12
(0.404 +
0.16
20𝑚
ln 0.655 ∗ 12) 
 
𝑅 = 1.57Ω 
Para el sistema de puesta a tierra de protección contra rayos se debe cumplir con un valor 
de resistencia de puesta a tierra menor a 10 Ohm, tal como lo indica la Norma Técnica 
Colombiana NTC4552-3 y el RETIE. 
 
2.10.3 Sistema de puesta a tierra tableros regulados 
 
El valor de resistividad encontrado y que sirve como variable de entrada al diseño es 45 
Ohm*m,. el cálculo del sistema de puesta a tierra se hace según la tabla 15.4 del RETIE 
el cual debe ser de máximo 10 Ohm-m. 
Se debe construir una puesta a tierra que consta de 2 electrodos verticales de 2,44 m x 
5/8“ de cobre y electrodos horizontales de 4 m en conductor de cobre desnudo 2/0 AWG. 
Con esta configuración y los datos de resistividad se procedió a hacer el modelamiento de 
la puesta a tierra. 
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1 2 3
S S
 
ELECTRODOS EN LINEA RECTA 
 
Se calcula el valor de resistencia de puesta a tierra mediante la siguiente expresión: 
 
𝑅 =
𝜌
𝑛
(0.404 +
0.16
𝑆
ln 0.655𝑛) 
 
Donde: 
R: Resistencia de puesta a tierra (Ω) 
ρ: Resistividad equivalente del terreno (Ωm) 
𝑛: Numero de electrodos de puesta tierra 
𝑆: Sepacion entre electrodos de puesta tierra (m) 
 
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𝑅 =
45(Ωm)
2
(0.404 +
0.16
4𝑚
ln 0.655 ∗ 2) 
 
𝑅 = 9.3Ω 
 
2.10.4 Especificaciones puestas a tierra 
 
Para las puestas a tierra, se utilizan electrodos de cobre. Los electrodos serán de 5/8” x 
2,4 m y deben estar identificados con la razón social o marca registrada del fabricante en 
los 30 primeros centímetros desde la parte superior. Deben cumplir las dimensiones 
mínimas dadas en el RETIE en la Tabla 23. 
 El cable usado como electrodo de puesta a tierra horizontales debe ser de 
cobre 2/0 AWG desnudo. 
 
 Los conductores horizontales deben quedar por lo menos a 50 cm bajo la 
superficie. 
 
 Las cabezas de los electrodos tipo varilla, deben quedar a una profundidad 
mínima de 15 cm. 
 
 Cuando se requiera la implementación de suelo artificial se debe dosificar de 
acuerdo a las recomendaciones del fabricante y se debe garantizar la 
autenticidad del producto. 
 
 La dosificación de suelo artificial marca Favigel ® es de una dosis de 25 kg por 
cada electrodo tipo varilla o por cada 7 m de electrodo horizontal. 
 
 Se debe construir una caja de inspección de 30 x 30 cm por cada puesta a 
tierra construida, es decir una caja de inspección para la puesta a tierra de 
equipo sensible 
 
 
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Figura 1 Construcción caja de inspección 
 
 Para las conexiones se debe emplear soldadura exotérmica o conectores 
certificados que cumplan con las recomendaciones de las normas IEC 60364-
5-54/542.3.2, NTC 4628 o IEEE-837. 
 La soladura exotérmica, es el sistema más fiable de conexión, pues evita 
discontinuidades por ser una unión a nivel molecular y presentar un alto punto 
de fusión. Consiste en una reacción química en la que se reduce óxido de 
cobre mediante aluminio en polvo. Se le llama exotérmica por el 
desprendimiento de calor. A continuación se presenta en forma gráfica y 
descriptiva todos los pasos a seguir para hacerla en forma segura. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 2. Proceso de aplicación de soldadura exotérmica 
 
 Repita la soldadura si no presenta la uniformidad del molde. 
 Repita la soldadura si presenta porosidad superior al 20% de su superficie o 
penetración de un clip hasta el cable. 
 Golpee fuerte un par de veces con un martillo, la soldadura debe resistir. 
 Un molde de buena calidad y bien cuidado puede durarle en promedio 50 
soldaduras. 
 No aplique una carga distinta a la especificada en el molde. 
 Utilice sólo materialesy accesorios originales. 
 
2.10.5 Interconexión del sistema de puesta a tierra. 
 
Cuando por requerimientos de una edificación existan varias puestas a tierra, todas ellas 
deben estar interconectadas eléctricamente. Ver artículo 250.60 del NEC, IEC 61000-5-2 / 
5.3.2 y RETIE Art. 15. Se debe interconectar la puesta a tierra de potencia con la puesta 
a tierra de protección contra rayos diseñada, a través de la trayectoria más cercana, 
mediante cable de cobre 2/0 AWG que puede instalarse por debajo o por encima del nivel 
del suelo. 
 
 
 
 
 
Pararrayos o 
terminales de 
captación
Suelo
Conductores 
de protección
Conductores 
aislados
Conexiones 
equipotenciales 
para edificios altos
Bajantes
Conexiones 
Puestas a 
tierra
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2.10.6 Protección Interna DPS 
 
Se instalan limitadores de sobretensión que protejan adecuadamente a las personas y 
contra daños en los equipos. 
Se utilizan Dispositivos de Protección contra Sobretensiones DPS, para la escogencia del 
dispositivo se tiene en cuenta la tensión de operación del equipo a proteger y la corriente 
de falla. 
Para una correcta protección se deben instalar DPS clase I,II,III dependiendo la zona a 
proteger. 
 Clase I: protección contra corrientes de rayos se instalan lo más cerca al 
 punto de conexión 
 Clase II: protección de equipos eléctricos 
 Clase III: protección de equipos eléctricos sensibles a sobretensiones 
La corriente de choque de Rayo permite medir el tamaño del DPS, deberá estar indicado 
en el rotulo del aparato y claramente debe decir cuanta corriente en onda 10/350 µs 
puede soportar. 
Para dimensionar un DPS Clase I, primero tenemos que conocer el nivel de protección 
que se requiere implementar, este nivel de protección se obtiene del ANALISIS DE 
RIESGO. 
Existen cuatro niveles de seguridad de acuerdo con el análisis del riesgo, definidor por los 
niveles de corriente de Rayo que el descargador debe soportar: 
Nivel I: 200 KA 10/350 µs 
Nivel II: 150 KA 10/350 µs 
Nivel III: 100 KA 10/350 µs 
Nivel IV: 100 KA 10/350 µs 
Para calcular el tamaño del DPS se toma el 50% de la corriente de rayo y se divide por el 
número de fases más el neutro de la acometida y esto nos dará el requerimiento que 
dimensiona el DPS. 
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Se desea implementar un nivel de protección III (resultado análisis de riesgo), se debe 
instalar un DPS para 50 kA de onda 10/350 µs, o dicho de otra manera, de 12,5 kA por 
polo. 
Para determinar la tensión máxima de operación continua y frecuencia nominal es: 
UC ≥ 1.1 ∗ U0 
UC= tensión máxima de operación continua y frecuencia nominal es 
U0= Tensión de fase nominal del sistema 
𝑈𝐶 ≥ 1.1 ∗ 120V 
𝑈𝐶 ≥ 132V 
UP= Nivel de protección se selecciona dependiendo del nivel de protección y la clase del 
DPS 
 
 
NIVELES DE PROTECCION DPS 
 
Características DPS clase I Tablero general (Protección contra rayos) 
Corriente de descarga =12,5 kA 
Corriente de impulso 50kA 
Tensión máxima de operación continua =132Vac 
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Nivel de protección =2,5kV 
3 X DPS con Uc 132V a.c. 
1 X DPS con Uc 120Va.c. 
 
 
CONEXION DPS 
 
 
2.11 (j) Cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los 
factores de pérdidas, las cargas resultantes y los costos de la energía. 
 
El cálculo económico de conductores, teniendo en cuenta todos los factores de 
pérdidas, las cargas resultantes y los costos de la energía se indican en el anexo 4 
 
 
 
2.12 (k) Verificación de los conductores, teniendo en cuenta el tiempo de 
disparo de los interruptores, la corriente de cortocircuito de la red y la 
capacidad de corriente del conductor de acuerdo con la norma IEC 
60909, IEEE 242, capítulo 9 o equivalente 
 
 
La verificación de la protección de los conductores se realiza a partir de la estimación de 
la corriente de corto circuito máxima admisible por el conductor cuya fórmula se expone a 
continuación: 
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𝐼𝐶𝐶 = 𝐴 ∗ 𝑘 ∗
√
log (
𝑇2+𝜆
𝑇1+𝜆
)
𝑡
 
Donde: 
 
𝐴: Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟 (𝑚𝑚2). 
𝑘: 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑠𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎 341. 
𝜆: 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑠𝑖𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑒𝑟𝑜, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑒𝑠 2340𝐶. 
𝑇1: 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑟. 
𝑇2: 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎. 250
0𝐶 
𝐼𝑐𝑐 : 𝑀𝑎𝑥 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 (𝐴) 
 
 
 
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Area del conductor: 126,67 mm2 250 AWG
K del conductor: 341 Cobre
G Temperatura de R cero: 234 oC Cobre
T1 Temperatura operación: 85 oC
T2 Temperatura máxima: 200 oC
t Tiempo de falla: 0,5 S
Icc conductor = 22.336 A
Icc BT en el CD-GEN 6.300 A
Por lo que se verifica que la capacidad de corto circuito del conductor es superior a la 
corriente de cortocircuito en el punto de falla.
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CALCULO NUMERAL K SEGÚN RETIE ARTICULO 10,1
La capacidad de corriente de corto circuito del conductor de fase es un parámetro que se debe tener 
presente en la selección particular del cable para una instalación determinada.
La corriente máxima de corto circuito en el conductor viene dada por el material y área del 
conductor, la temperatura máxima que se puede alcanzar y el tiempo de duración de la falla. La 
siguiente ecuación describe la relación entre las variables mencionadas anteriormente.
También se debe tener presente que por el apantallamiento pueden circular corrientes de falla, 
debido al contacto de la línea con la pantalla o por las mismas corrientes de secuencia cero que 
circulan por la pantalla aterrizada en los eventos de fallas asimétricas. Para esto es el blindaje del 
aislamiento o la chaqueta quien limita la temperatura máxima que puede alcanzar la pantalla en 
estado de falla. Generalmente se toma como 85°C y 200°C los valores de T1 y T2 respectivamente.
CALCULO CD-GEN
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Area del conductor: 53,50 mm2 1/0 AWG
K del conductor: 341 Cobre
G Temperatura de R cero: 234 oC Cobre
T1 Temperatura operación: 85 oC
T2 Temperatura máxima: 200 oC
t Tiempo de falla: 0,5 S
Icc conductor = 9.434 A
Icc BT en el CD-GEN 4.090 A
La capacidad de corriente de corto circuito del conductor de fase es un parámetro que se debe tener 
presente en la selección particular del cable para una instalación determinada.
La corriente máxima de corto circuito en el conductor viene dada por el material y áreadel 
conductor, la temperatura máxima que se puede alcanzar y el tiempo de duración de la falla. La 
siguiente ecuación describe la relación entre las variables mencionadas anteriormente.
También se debe tener presente que por el apantallamiento pueden circular corrientes de falla, 
debido al contacto de la línea con la pantalla o por las mismas corrientes de secuencia cero que 
circulan por la pantalla aterrizada en los eventos de fallas asimétricas. Para esto es el blindaje del 
aislamiento o la chaqueta quien limita la temperatura máxima que puede alcanzar la pantalla en 
estado de falla. Generalmente se toma como 85°C y 200°C los valores de T1 y T2 respectivamente.
Por lo que se verifica que la capacidad de corto circuito del conductor es superior a la 
corriente de cortocircuito en el punto de falla.
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CALCULO NUMERAL K SEGÚN RETIE ARTICULO 10,1
CALCULO CD-1
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Area del conductor: 53,50 mm2 1/0 AWG
K del conductor: 341 Cobre
G Temperatura de R cero: 234 oC Cobre
T1 Temperatura operación: 85 oC
T2 Temperatura máxima: 200 oC
t Tiempo de falla: 0,5 S
Icc conductor = 9.434 A
Icc BT en el CD-GEN 5.900 A
Por lo que se verifica que la capacidad de corto circuito del conductor es superior a la 
corriente de cortocircuito en el punto de falla.
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CALCULO NUMERAL K SEGÚN RETIE ARTICULO 10,1
La capacidad de corriente de corto circuito del conductor de fase es un parámetro que se debe tener 
presente en la selección particular del cable para una instalación determinada.
La corriente máxima de corto circuito en el conductor viene dada por el material y área del 
conductor, la temperatura máxima que se puede alcanzar y el tiempo de duración de la falla. La 
siguiente ecuación describe la relación entre las variables mencionadas anteriormente.
También se debe tener presente que por el apantallamiento pueden circular corrientes de falla, 
debido al contacto de la línea con la pantalla o por las mismas corrientes de secuencia cero que 
circulan por la pantalla aterrizada en los eventos de fallas asimétricas. Para esto es el blindaje del 
aislamiento o la chaqueta quien limita la temperatura máxima que puede alcanzar la pantalla en 
estado de falla. Generalmente se toma como 85°C y 200°C los valores de T1 y T2 respectivamente.
CALCULO CD-REG
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Area del conductor: 53,50 mm2 1/0 AWG
K del conductor: 341 Cobre
G Temperatura de R cero: 234 oC Cobre
T1 Temperatura operación: 85 oC
T2 Temperatura máxima: 200 oC
t Tiempo de falla: 0,5 S
Icc conductor = 9.434 A
Icc BT en el CD-GEN 3.490 A
Por lo que se verifica que la capacidad de corto circuito del conductor es superior a la 
corriente de cortocircuito en el punto de falla.
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CALCULO NUMERAL K SEGÚN RETIE ARTICULO 10,1
La capacidad de corriente de corto circuito del conductor de fase es un parámetro que se debe tener 
presente en la selección particular del cable para una instalación determinada.
La corriente máxima de corto circuito en el conductor viene dada por el material y área del 
conductor, la temperatura máxima que se puede alcanzar y el tiempo de duración de la falla. La 
siguiente ecuación describe la relación entre las variables mencionadas anteriormente.
También se debe tener presente que por el apantallamiento pueden circular corrientes de falla, 
debido al contacto de la línea con la pantalla o por las mismas corrientes de secuencia cero que 
circulan por la pantalla aterrizada en los eventos de fallas asimétricas. Para esto es el blindaje del 
aislamiento o la chaqueta quien limita la temperatura máxima que puede alcanzar la pantalla en 
estado de falla. Generalmente se toma como 85°C y 200°C los valores de T1 y T2 respectivamente.
CALCULO T-BOMBAS
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Ricardo Granados Alarcón 
Ingeniero Electricista U.N 
MAT. PROF. CN 205-06576 
 
2.13 (l) Cálculo mecánico de estructuras y de elementos de sujeción de 
equipos 
 
En el diseño eléctrico planteado no se requirió hacer ningún cálculo 
mecánico de estructuras y de elementos de sujeción de equipos 
 
 
 
2.14 (m) Cálculo y coordinación de protecciones contra sobre corrientes. 
 
La conexión de energía eléctrica se hace en baja tensión desde una subestación existente 
en el edificio de ingeniería 401, por lo tanto, no aplica este estudio. 
 
2.15 (n) Cálculos de canalizaciones (tubo, ductos, canaletas y electroductos) 
y volumen de encerramientos (cajas, tableros, conduletas, etc.). 
 
Los ductos fueron seleccionados según lo normalizado en la tabla C11 
de NTC2050, para los calibres utilizados. 
 
 
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CD-GEN 
 
 
CD-1 
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 19,42 296,20 888,61
2 1 19,42 296,20 296,20
3 1 14,53 165,81 165,81
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 1350,62 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 108,9 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 9314,20 mm2
3 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 14,50%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 13,51 143,35 430,05
2 1 13,51 143,35 143,35
3 1 8,47 56,35 56,35
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 629,75 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 56,4 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 2498,32 mm2
2 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 25,21%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
DISEÑO ELÉCTRICO 
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 
EDIFICIO 301 BELLAS ARTES 
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INGENIERÍA ELÉCTRICA 
MEMORIAS DE CALCULO 
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CARRERA 70B No 7ª29 
Tel 7581347 cel 3118082623 
Rgalarcon19@hotmail.com 
 
 
 
 
CD-REG 
 
T-BOMBAS 
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 13,51 143,35 430,05
2 1 19,42 296,20 296,20
3 2 9,99 78,45 156,89
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 883,15 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 56,4 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 2498,32 mm2
2 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 35,35%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 13,51 143,35 430,05
2 1 13,51 143,35 143,35
3 1 8,47 56,35 56,35
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 629,75 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 52 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 2123,72 mm2
2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 29,65%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
DISEÑO ELÉCTRICO 
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TI-1, TI-2 
 
 
TT-1, TN-2, T-AUD, TT-2, TN-2 
N° Calibre AislanteCantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 5,99 28,18 84,54
2 1 8,93 62,63 62,63
3 1 6,75 35,78 35,78
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 182,96 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 43,7 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1499,87 mm2
1 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 12,20%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 5,99 28,18 84,54
2 1 5,99 28,18 28,18
3 1 6,75 35,78 35,78
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 148,51 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 38,1 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1140,09 mm2
1 1/4 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 13,03%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
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TR-1, TR-2, TR-3 
 
 
TI-3, TI-4 
 
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 5,99 28,18 84,54
2 1 8,93 62,63 62,63
3 2 6,75 35,78 71,57
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 218,74 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 43,7 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1499,87 mm2
1 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 14,58%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 7,71 46,69 140,06
2 1 10,46 85,93 85,93
3 1 6,75 35,78 35,78
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 261,78 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 43,7 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1499,87 mm2
1 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 17,45%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
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TT-4, TT-3 
 
 
TR-4 
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 7,71 46,69 140,06
2 1 7,71 46,69 46,69
3 1 6,75 35,78 35,78
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 222,53 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 43,7 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1499,87 mm2
1 1/2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 14,84%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
N° Calibre Aislante Cantidad
Diametro* 
mm
Area por cable 
mm2
Total Grupo 
mm2
1 3 7,71 46,69 140,06
2 1 10,46 85,93 85,93
3 2 6,75 35,78 71,57
4 0 4,60 16,62 0,00
5 0 4,60 16,62 0,00
Area Total 297,56 mm2
Tipo de Ducto:
Diametro:
Pulgadas
Diametro** 43,7 mm
Diámetro mínimo recomendado Area Total 1499,87 mm2
2 "
Max. Ocupacion 40,00% Ocupación 19,84%
Ocupacion de ductos
Cable Monopolar
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RECORRIDO BANDEJA 
TABLERO
NUMERO DE CIRCUITOS UTILIZADOS 
CALIBRE 3No 12AWG
AREA CONDUCTOR ( mm² ) CALIBRE No 
12AWG
NUMERO CONDUCTORES CALIBRE No 
12AWG
AREA CONDUCTOR ( mm² ) CALIBRE 3No 
12AWG
NUMERO CONDUCTORES CALIBRE No 
10AWG
AREA CONDUCTOR ( mm² ) CALIBRE No 
10AWG
NUMERO CONDUCTORES CALIBRE No 
8AWG
AREA CONDUCTOR ( mm² ) CALIBRE No 
8AWG
NUMERO CONDUCTORES CALIBRE No 
6AWG
AREA CONDUCTOR ( mm² ) CALIBRE No 
6AWG
AREA OCUPADA ( mm² )
ANCHO CABLOFIL ( mm )
ALTO CABLOFIL ( mm)
AREA CABLOFIL ( mm² )
PORCENTAJE %
DE OCUPACION
TA
LL
ER
 D
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CU
EN
TO
 P
IS
O1
 
TR
-2
, T
T-
2
14
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
51
2,
40
30
0
54
16
20
0
3,
16
DI
BU
JO
 P
IS
O 
1
TT
-2
3
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
10
9,
80
30
0
54
16
20
0
0,
68
TA
LL
ER
 G
RA
MA
TIC
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PIS
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1
TR
-1
, T
T-
1
18
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
65
8,
80
30
0
54
16
20
0
4,
07
PIN
TU
RA
 P
IS
O 
1
TT
-1
3
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
10
9,
80
30
0
54
16
20
0
0,
68
DI
BU
JO
 P
IS
O 
1,
 D
IB
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PIS
O 
2
TI-
2,
 T
T-
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11
12
,2
0
3
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,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
40
2,
60
30
0
54
16
20
0
2,
49
PIN
TU
RA
 P
IS
O 
1,
 P
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TU
RA
 P
IS
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1,
 T
T3
11
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
40
2,
60
30
0
54
16
20
0
2,
49
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-3
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I-1
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12
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13
,3
0
10
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,8
0
30
0
54
16
20
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6,
33
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 M
ED
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TIC
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O2
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O1
TI-
2,
 T
T-
4,
 T
R-
4
35
12
,2
0
3
36
,6
0
5,
26
8,
37
13
,3
0
12
81
,0
0
30
0
54
16
20
0
7,
91
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LA
DISEÑO ELÉCTRICO 
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CAPACIDAD DE LLENADO CABLES DE POTENCIA No 12 
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CAPACIDAD DE LLENADO CABLES UTP 
 
 
 
 
 
 
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2.16 (o) Cálculos de pérdidas de energía, teniendo en cuenta los efectos de 
armónicos y factor de potencia. 
 
El análisis de armónicos y perdidas de energía para B.T se indican en el 
anexo 2 
 
2.17 (p) Cálculos de regulación MT y BT. 
 
El cálculo de regulación para B.T se indican en el anexo 5 
 
2.18 (q) Clasificación de áreas. 
 
Este ítem no aplica para este tipo de proyecto y edificación ya que no 
hay áreas en la cuales se almacenen o manejen sustancias, vapores o 
gases que puedan ocasionar una explosión 
 
ANÁLISIS DE RIESGO POR ÁREA DE LA EDIFICACIÓN 
 
ÁREA RIESGO DE EXPLOSION 
AULAS No se almacenan o manejen 
sustancias, vapores o gases que 
puedan ocasionar una explosión 
 
PARQUEADEROS No se almacenan o manejen 
sustancias, vapores o gases que 
puedan ocasionar una explosión 
OFICINAS No se almacenan o manejen 
sustancias, vapores o gases que 
puedan ocasionar una explosión 
ZONAS EXTERIORES No se almacenan o manejen 
sustancias, vapores o gases que 
puedan ocasionar una explosión 
 
2.19 (r) Elaboración de diagramas unifilares. 
 
En los planos anexos se muestran los diagramas unifilares 
correspondientes al diseño eléctrico 
 
 
2.20 (s) Elaboración de planos y esquemas eléctricos para construcción. 
 
En los planos anexos se muestran los esquemas eléctricos para 
construcción, correspondientes al diseño eléctrico 
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2.21 (t) Especificaciones de construcción complementarias a los planos. 
 
Incluyendo las de tipo técnico de equipos y materiales y sus condiciones 
particulares. 
 
En el volumen anexo se incluyen