COMO HACER UNA AMPLIACION DE UNA INSTALACIÓN EXISTENTE

LEVANTAMIENTO DE INSTALACIONES:

El término “levantamiento de instalaciones eléctricas” puede referirse a diferentes conceptos según el contexto en el que se utilice. A continuación, te proporcionaré información sobre las posibles interpretaciones:

Levantamiento eléctrico de Generación, Transmisión y Sistemas de Distribución: se refiere a todo el Sistema desde la Generación, Subestaciones Elevadoras, Transmisión, Subestaciones de Distribución y Sistemas de Distribución en Media y en Baja Tensión.

Levantamiento en obras de construcción: En el contexto de la construcción, un levantamiento eléctrico se refiere al proceso de instalación de sistemas eléctricos en un edificio. Esto incluye la colocación de Acometida en Media Tensión, Transformadores, canalizaciones, Generación de Emergencias (si las hubiese), Transferencias automáticas (si las hubiese), paneles eléctricos, interruptores, cables, Tomacorrientes, Luminarias, Maquinarias y otros componentes necesarios para proporcionar energía eléctrica a una estructura. Este proceso debe realizarse siguiendo normativas y estándares de seguridad eléctrica. Un Levantamiento Arquitectónico ó Civil de la infraestructura supone el Modelado de todos aquellos elementes de obras tales como pilares, columnas, muros, paredes, puertas, ventanas, escaleras… etc, respetando su ubicación, orientación, medidas y demás características propios de cada elemento.

Levantamiento eléctrico en ingeniería: En ingeniería eléctrica, un levantamiento eléctrico puede referirse a la evaluación o inspección de un sistema eléctrico existente para determinar su estado, capacidad y eficiencia. Esto es común en la industria para garantizar que los sistemas eléctricos sean seguros y funcionales.

Levantamiento topográfico eléctrico: En geofísica y topografía, un levantamiento eléctrico se refiere a una técnica de exploración geofísica que utiliza corriente eléctrica para mapear las propiedades del subsuelo, como la resistividad eléctrica. Esto es útil en la prospección de minerales, la detección de agua subterránea, la evaluación de la contaminación del suelo y otros fines relacionados con la caracterización del subsuelo.

Levantamiento eléctrico en investigaciones científicas: En algunas investigaciones científicas, especialmente en el campo de la neurociencia, el término “levantamiento eléctrico” puede utilizarse para describir la medición de señales eléctricas, como electroencefalogramas (EEG) o electrocardiogramas (ECG), que registran la actividad eléctrica en el cerebro o el corazón.

En todos los casos citados anteriormente, se prepara un Diagrama Unifilar con todas las características de los equipos y elementos que describimos en párrafos posteriores para poder hacer los Estudios Eléctricos correspondientes para que el Sistema Eléctrico cumpla con los principios de:

SEGURIDAD para las personas, equipos e instalaciones.
CONFIABILIDAD, es decir fiable y que garantice la continuidad del servicio.
SELECTIVIDAD para que cuando ocurra una falla sólo salga fuera de servicio una zona mínima.
FACILIDAD DE OPERACION (simplicidad de operación).
ESCALABILIDAD para que admita fácilmente una ampliación.
COSTO MINIMO para que el desembolso no sea excesivo.

Levantamiento tradicional de instalaciones: OPCIÓN 1

Un levantamiento eléctrico, en el contexto de la ingeniería eléctrica o la instalación de sistemas eléctricos, implica mapear y documentar la disposición y las características de un sistema eléctrico existente o planificado en una ubicación específica. Aquí te presento los pasos generales para llevar a cabo un levantamiento eléctrico:

Planificación y preparación: Determine el alcance del levantamiento eléctrico, incluyendo qué parte del sistema eléctrico se va a evaluar (por ejemplo, toda la edificación u una parte de ella). Recopile los planos existentes, diagramas eléctricos y otra documentación relevante si está disponible. Reúna las herramientas y equipos necesarios, como cintas métricas, medidores de voltaje, cámaras fotográficas, cuadernos de notas y lápices.
Identificación de seguridad: Asegúrese de que el equipo esté certificado y en buenas condiciones de funcionamiento. Use equipo de protección personal (EPP), como guantes, gafas de seguridad y casco si es necesario. Apague y asegure el sistema eléctrico o las áreas de trabajo según sea necesario para garantizar la seguridad.
Inspección visual: Realice una inspección visual detallada de la ubicación, identificando todos los componentes eléctricos, Acometida en Media Tensión, Transformadores, canalizaciones, paneles eléctricos, interruptores, cables, Tomacorrientes, Luminarias, Maquinarias y otros componentes necesarios, conductos y dispositivos de iluminación.
Medición y documentación: Utilice cintas métricas o herramientas de medición adecuadas para tomar las dimensiones de la ubicación, incluyendo la altura, el ancho y la longitud de las áreas relevantes. Identifique y registre la ubicación de todos los componentes eléctricos, anotando su tipo, capacidad, número de circuito, etc. Realice mediciones de voltaje y corriente en puntos clave del sistema eléctrico para verificar su funcionamiento. Haga un dibujo o plano esquemático de la disposición eléctrica, incluyendo la ubicación de los dispositivos y los circuitos.
Fotografía: Tome fotografías de los componentes eléctricos y las áreas relevantes para tener un registro visual adicional.
Revisión de normativas y códigos: Asegúrese de que el sistema eléctrico cumple con las normativas y códigos eléctricos locales y nacionales.
Informe y documentación final: Compile toda la información recopilada en un informe detallado que incluya el plano esquemático, las mediciones, las fotografías y cualquier otra información relevante. Si es necesario, realice recomendaciones para mejoras o correcciones en el sistema eléctrico existente.
Entrega del informe: Entregue el informe a las partes interesadas, como el cliente, el diseñador eléctrico o el equipo de construcción, según corresponda.

Es importante llevar a cabo el levantamiento eléctrico de manera meticulosa y precisa, ya que esta información es fundamental para el diseño, la planificación y la seguridad de cualquier proyecto eléctrico. Además, es esencial seguir todas las normas de seguridad eléctrica durante el proceso.

Cinta métrica

Medición horizontal

Levantamiento con un Escáner de NUBES DE PUNTOS: OPCIÓN 2

Un levantamiento eléctrico y de otras instalaciones como las mecánicas (HVAC, Ventilación, Extinción de Incendios…. etc) y las Sanitarias se facilitan, en gran medida, con el uso de un ESCANER 3D. Con la ventaja de poder plasmar, con una excelente precisión en un sistema de MODELADO BIM.

Planificación y preparación: si el Cliente tiene disponible el Modelo BIM actualizado ó los planos existentes, diagramas eléctricos y otra documentación relevante solicítelos que le servirán de guía para las labores del Levantamiento. Si no los tiene (cosa que ocurre muy a menudo) no te preocupes porque con el escaneado se verán como están las cosas actualmente. Debes estar seguro de que las baterías del Escáner y de la tableta tengan la carga suficiente para culminar el levantamiento

Identificación de seguridad: Use equipo de protección personal (EPP), como guantes, gafas de seguridad y casco si fuese necesario. Apague y asegure el sistema eléctrico o las áreas de trabajo según sea necesario para garantizar la seguridad.

Elaboración de la “Nube de Puntos”:

Coloque el Escáner en su trípode y ubíquelo en el punto inicial.
Enlace la tableta con el wifi generado por el Escáner.
Comienza con el escaneado de la primera ubicación. El escáner creará una Nube de Puntos desde su actual ubicación, tomará una fotografía a 360º y, si se activa esta función, generará una vista térmica del espacio de su cobertura. Esta operación tardará entre un minuto y medio a cinco minutos dependiendo del nivel de detalles y las opciones seleccionadas.
Mueve el escáner hacia otra ubicación diferente dentro del mismo ambiente.
Comience con el escaneado en la segunda ubicación (manteniendo visual con la primera) al igual que en el punto 3.
Una vez culminada la Nube de Puntos de esta ubicación, debes enlazarla con la de la ubicación anterior y optimizar el enlace.
Continuar de la misma manera con los puntos sucesivos hasta enlazarlas todas.

El el escaneado van a aparecer todas las canalizaciones con sus cotas y medidas, los Cuadros Eléctricos con su ubicación y medidas en el espacio, las luminarias, Tomacorrientes y todos los demás objetos tales como: conductos, tuberías, Bandejas, equipos eléctricos, mecánicos, sanitarios, mobiliario y todo tipo de salidas varias. También tienes la opción de tomar fotografías con la cámara de la Tableta y relacionarla con cualquier punto espacial o coordenada para que te sirva para posterior visualización del detalle fotografiado.

Previsualización en la Tableta de los puntos enlazados durante el escaneado.

Revisión de normativas y códigos: Asegúrese de que el sistema eléctrico cumple con las normativas y códigos eléctricos locales y nacionales.

Informe y documentación final: la Nube de Puntos es importada al REVIT y procesada bajo el esquema del Modelado BIM y a partir de allí se pueden generar todos los planos de Plantas, de Techo Reflejado, cortes, alzados, fachadas y etiquetar todos los componentes según necesidades. Los informes y la Documentación a entregar serán fácilmente generados por este software con una gran riqueza de detalles y medidas.

Entrega del informe: Entregue el informe a las partes interesadas, como el cliente, el diseñador eléctrico o el equipo de construcción, según corresponda. El Levantamiento quedará plasmado de una manera meticulosa y con una gran precisión. La inspección visual, las mediciones y las fotografías las tienes ya en la nube de puntos para su procesamiento ya en la oficina. Con todos estos datos ya no es necesario regresar al campo para verificar algún detalle olvidado – Todo está en la nube de puntos escaneada.

Vista 3D de una Nube de Puntos

Corte en una Nube de Puntos

Ventajas de hacer un Levantamiento mediante un Escáner Laser:

El uso de levantamientos con nubes de puntos, a través de tecnologías como el escaneo láser 3D, ofrece varias ventajas significativas en comparación con los métodos tradicionales de medición. Aquí hay algunas de las ventajas clave:

Eficiencia y Velocidad: Levantamiento Rápido: El escaneo láser 3D puede capturar grandes cantidades de datos en poco tiempo, lo que acelera significativamente el proceso de levantamiento en comparación con métodos tradicionales de medición manual.

Captura Completa del Entorno: Cobertura Integral: Los escáneres de nubes de puntos capturan información en 360 grados, lo que significa que pueden recoger datos de todo el entorno al mismo tiempo. Esto proporciona una representación más completa y detallada del área escaneada.

Detalles Precisos: Alta Resolución: Los escáneres láser pueden capturar detalles con una precisión milimétrica, lo que permite una representación altamente precisa de la geometría de los objetos y estructuras escaneados.

Reducción de Riesgos y Costos: Menor Exposición al Riesgo: Al minimizar la necesidad de que el personal esté en situaciones potencialmente peligrosas (como alturas o áreas de difícil acceso), se reduce el riesgo para los trabajadores.

Menos Interrupciones: Los escaneos láser pueden realizarse sin interrumpir significativamente las operaciones normales, lo que puede ser crucial en entornos industriales y de producción.

Documentación Integral: Registro Preciso de Cambios: La capacidad para realizar escaneos sucesivos y comparar las nubes de puntos permite documentar cambios en el tiempo, lo que es útil para el mantenimiento, la planificación y la gestión de activos a largo plazo.

Versatilidad en Aplicaciones: Amplio Espectro de Aplicaciones: Las nubes de puntos pueden utilizarse en una variedad de aplicaciones, desde topografía hasta diseño arquitectónico, ingeniería, inspecciones de construcción, entre otras.

Integración de Datos: Compatibilidad con Software: Los datos de nubes de puntos pueden integrarse fácilmente con software de modelado 3D y otros programas de diseño, facilitando la generación de modelos tridimensionales y la toma de decisiones basada en datos.

Documentación más Completa: Visualización Detallada: La capacidad de visualizar entornos en 3D ofrece una documentación más completa y comprensible en comparación con planos y diagramas bidimensionales.

Aunque las nubes de puntos ofrecen muchas ventajas, es esencial considerar el costo y la complejidad asociados con el equipo de escaneo y el procesamiento de datos. Además, la elección entre métodos tradicionales y escaneo láser dependerá de los requisitos específicos del proyecto y del entorno en el que se realice el levantamiento.

LES RECOMENDAMOS VER EL ARTÍCULO TÉCNICO DENOMINADO NUBE DE PUNTOS EN ESTE ENLACE

ACTIVIDADES POSTERIORES AL LEVANTAMIENTO:

Posteriormente al Levantamiento se debe elaborar un Diagrama Unifilar de las instalaciones existentes con todos los datos recabados durante la visita al sitio y ejecutar los Estudios Eléctricos de la infraestructura que ya está funcionando para verificar si todo funciona correctamente y, en caso contrario, aplicar los correctivos apropiados. Se debe plasmar en una Memoria de Cálculos los resultados obtenidos y evaluar las recomendaciones para ser entregadas al cliente.

Si el objetivo del Levantamiento es el de proyectar una ampliación de las Redes existentes, se debe evaluar si la Potencia Instalada en los Bancos de Transformadores, los conductores de acometida y los Tableros (Cuadros) Principales tiene también la tiene Capacidad para servir a las nuevas Cargas y evaluar también las diferentes alternativas posibles y escoger la mejor solución.

los Estudios Eléctricos dependen mucho del tipo de instalación y éstos incluyen:

FLUJO DE CARGAS: consiste en obtener las tensiones en todos los Nodos y los flujos de potencia por todos los elementos del sistema de distribución y se determinan las condiciones de operación en régimen permanente de un sistema de potencia. Se toma como dato de partida el suministro de potencia en el punto de entrega por parte de la empresa suministradora del servicio eléctrico, se analiza el flujo de potencia, se estudia la Caída de Tensión a lo largo de los elementos, permite evaluar y corregir el Factor de Potencia, los dispositivos, seleccionar los conductores, ajustar el Tap de los transformadores, calcular las corriente, tensiones, Potencia (real y reactiva) en todas las barras y ramales del sistema. Nos permite conocer conocer cómo funciona el sistema con cada condición operativa cuando hay mas de una fuente o generación de emergencias u operación con UPS ó SAI. Con un Estudio de Flujo de Cargas podemos determinar:

Los valores de Potencia y Corrientes que fluyen por líneas, cables, transformadores y los diferentes elementos del Sistema
Niveles de tensión en cada Bus, Tablero, Cuadro Eléctrico, Subtableros, CCMs y demás elementos.
Posición de los Taps de los transformadores.
Ubicación y dimensionamiento de los Bancos de Condensadores para compensar el Factor de Potencia.
Caída de Tensión en las líneas, cables u otros elementos.
Pérdidas en todos los elementos del Sistema.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE FLUJO DE CARGAS durante el Levantamiento incluyen:

Potencias instaladas de los Transformadores (Datos de Placa), canalización primaria y secundaria, protecciones con su ajuste
Protecciones, Tipo, Modelo, Ajuste en Campo y Datos de Placa si los hubiera.
Cableado: tipo de Cable, calibres, longitudes de cada circuito, canalizaciones y ruta de montaje y detalles.
Cargas conectadas de Motores, otras máquinas y equipos con los Datos de Placa de cada equipo. En el caso de los motores también sus sistema de arranque y en motores grandes la carga mecánica para los Estudios Dinámicos de Arranque.
Características de los UPS (SAI) si los hubiera con información de los Bancos de Baterías.
Sistemas de iluminación cantidad de luminarias, tipo, ubicación y altura de montaje para verificar los niveles de Iluminación y hacer un estudio luminotécnico.
Sistema de Régimen de Neutro y Malla de Puesta a Tierra.

Estos resultados son muy importantes para determinar las características del Sistema y deben hacerse para los diferentes regímenes de Cargas y con los diferentes sistemas alternativos de Respaldo o de Generación de Emergencias.

Ejemplo de Diagrama Unifilar con Estudio de FLUJO DE CARGAS.

ESTUDIO DE CORTOCIRCUITO: nos permite determinar la Capacidad de Cortocircuito de las protecciones, calibrar las protecciones de sobrecorrientes de los equipos y seleccionarlos de tal manera que sean seguros para las personas e instalaciones. Identifica las fuentes que aportan corrientes en caso de falla por cortocircuito. Un Estudio de Cortocircuito nos permite conocer:

La robustez del Sistema Eléctrico.
Las características y Capacidad de Interrupción de las Protecciones necesarias. La resultante nos permite escoger las protecciones apropiadas.
La tensión resultante en los buses no fallados.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE CORTOCIRCUITO durante el Levantamiento incluyen:

Todos los datos incluidos en el Estudio de Flujo de Cargas.
Potencia de Cortocircuito en el Punto de Entrega, (por ejemplo: MVAsc – Tensión y relación X/R) dados por la compañía suministradora del servicio eléctrico. Pueden ser otros datos como V-R+X-Icc ó Rpu+Xpu-V-MVAbase ó R%+X%-V-MBAbase ó Icc-X/R-V.
Capacidad de cortocircuito de las Protecciones.

Esta información es necesaria para los Estudios de Coordinación de Protecciones, Estudio del Riesgo por Arco Eléctrico y para el diseño/verificación de la Malla de Tierra.

ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE PROTECCIONES es un estudio de tiempo / corrientes de los elementos en serie desde la carga hasta la fuente y define el ajuste de las protecciones y busca la menor afectación en caso de cortocircuito y busca la integridad de las personas y de las instalaciones. Se representa en una Hoja de Coordinación de manera gráfica el comportamiento de la curva de daño de los equipos y el comportamiento de las protecciones. Permite fijar los parámetros de las protecciones de forma conveniente para asegurar la coordinación. Un Estudio de Coordinación de Protecciones nos permite:

Seguridad de aislar la falla con la activación de la protección ubicada inmediatamente “aguas arriba” del punto fallado y que el resto de la instalación continúe operando normalmente. De esta manera sólo una porción del Sistema sale fuera de servicio.
Coordinar los tiempos de operación de las protecciones ubicadas entre la Carga y la(s) Fuentes.
Definir de antemano el Ajuste de cada Dispositivo de Protección.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE PROTECCIONES durante el Levantamiento incluyen:

Todos los anteriores necesarios para los Estudios de Flujo de Cargas y de Cortocircuito.
El ajuste de Tiempo y Corriente de cada protección.

Curva TCC de arranque directo de un motor.

Curva TCC de Circuito Ramal de Carga final.

Las Curvas TCC (curvas tiempo-corriente en papel bi-logarítmico) representan las Curvas de Daño y de funcionamiento de los equipos y las de actuación de los equipos de protección para coordinar gráficamente los diferentes dispositivos de protección y asegurar así que la curva de daño esté siempre ubicada a la derecha del equipo a proteger. Si las curvas de los elementos de protección no se cruzan y mantienen una separación entre ellos, podemos decir que las protecciones están coordinadas.

La robustez del Sistema Eléctrico.
Las características y Capacidad de Interrupción de las Protecciones necesarias. La resultante nos permite escoger las protecciones apropiadas.
La tensión resultante en los buses no fallados.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE CORTOCIRCUITO durante el Levantamiento incluyen:

Todos los datos incluidos en el Estudio de Flujo de Cargas.
Potencia de Cortocircuito en el Punto de Entrega, (por ejemplo: MVAsc – Tensión y relación X/R) dados por la compañía suministradora del servicio eléctrico. Pueden ser otros datos como V-R+X-Icc ó Rpu+Xpu-V-MVAbase ó R%+X%-V-MBAbase ó Icc-X/R-V.
Capacidad de cortocircuito de las Protecciones.

Esta información es necesaria para los Estudios de Coordinación de Protecciones, Estudio del Riesgo por Arco Eléctrico y para el diseño/verificación de la Malla de Tierra.

Seguridad de aislar la falla con la activación de la protección ubicada inmediatamente “aguas arriba” del punto fallado y que el resto de la instalación continúe operando normalmente. De esta manera sólo una porción del Sistema sale fuera de servicio.
Coordinar los tiempos de operación de las protecciones ubicadas entre la Carga y la(s) Fuentes.
Definir de antemano el Ajuste de cada Dispositivo de Protección.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE COORDINACIÓN DE PROTECCIONES durante el Levantamiento incluyen:

Todos los anteriores necesarios para los Estudios de Flujo de Cargas y de Cortocircuito.
El ajuste de Tiempo y Corriente de cada protección.

ESTUDIO DE RIESGO POR ARCO ELECTRICO: nos permite estimar la probabilidad de que ocurra un incidente al calcular cuanta energía sería liberada en caso de un arco eléctrico y cómo los empleados se verán afectados dependiendo de la distancia a que se encuentren. Previamente se debe hacer el Estudio de Cortocircuito (para conocer la magnitud de la corriente) y el de Coordinación de Protecciones (para saber el tiempo de despeje de la falla). Con esta información las empresas pueden proporcionar los (EPIs) equipos de Protección Individual apropiados para riesgos específicos. Este estudio da por resultados unas etiquetas que, según las Normas, deben tener los equipos eléctricos. El Estudio de Riesgo por Arco Eléctrico nos permite:

Conocer la Energía Incidente en cada Tablero o Cuadro Eléctrico para determinar el riesgo a que estará sometido el personal que los opera o el que hace mantenimiento.
En base a lo anterior se diseña una Etiqueta de Advertencia del Riesgo, la distancia segura y el Equipo de Protección Individual (EPIs) necesario de acuerdo al sitio de trabajo.
Reajustar el tiempo de disparo de las protecciones si fuese posible disminuir la cantidad de Energía Incidente.
Las NORMAS obligan al propietario de la Instalación la colocación de estas Etiquetas en Cada Tablero o Cuadro. El propietario es el responsable en caso de accidente, si el personal no usa las EPIs apropiadas indicadas en la Etiqueta.

Los datos a recabar para el ESTUDIO DE RIESGO POR ARCO ELÉCTRICO durante el Levantamiento incluyen:

Todo los datos necesarios para los tres Estudios anteriores.
Información de cada Tablero o Cuadro Eléctrico: disposición de las barras

CONCLUSIONES:

En resumen, los levantamientos por nubes de puntos ofrecen una solución eficiente, precisa y versátil para la captura de datos tridimensionales, lo que los hace especialmente valiosos en una variedad de aplicaciones en campos de la ingeniería. Se emplean no sólo para los levantamientos de instalaciones eléctricas sino también para todas las demás disciplinas: Eléctrica, Mecánica, Protección de Incendios, Iluminación, Sanitarias, Señales, tuberías …. etc

Las ventajas son:

Captura completa del entorno. Edificaciones (obra civil) y demás disciplinas.
Alta precisión: menor a 2 mm.
Eficiencia den tiempo y costos.
Recolección de datos tridimensionales.
Permiten un análisis detallado.
Integración con tecnologías avanzadas: Modelado BIM

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