Herramientas & Cálculos

Módulo 01

Cálculo de Caída de Tensión y Regulación

Dimensionamiento de conductores por criterio térmico y regulación porcentual máxima permitida.

Caída de Tensión (ΔV) — V
Regulación (%) — %
Tensión en Carga — V
Evaluando…

📚 Fundamento Teórico y Modelo Matemático

Fuente (Vs) R (Ω) Xʟ (Ω) Carga (Vc) Línea de retorno / Neutro (L metros)

Fórmulas de Cálculo:

Resistencia del Conductor: R = (ρ · L) / S Donde ρ es resistividad (Cu: 0.018, Al: 0.029 Ω·mm²/m), L la longitud (m) y S la sección (mm²).
Caída Trifásica: ΔV = √3 · I · (R · cos φ + X · sen φ)
Caída Monofásica: ΔV = 2 · I · (R · cos φ + X · sen φ)
Regulación Porcentual: %ΔV = (ΔV / Vnom) · 100%

⚖️ Normativa Técnica y Referencias Bibliográficas:

  • Colombia (RETIE – MinEnergía): Artículo sobre requisitos de diseño y pérdidas técnicas en alimentadores (Regulación máxima recomendada: 3% en alimentadores, 5% circuito total). Consultar MinEnergía RETIE ↗
  • Norma Técnica Colombiana NTC 2050 (Código Eléctrico Colombiano): Artículos 210-19(a) (Circuitos Ramales) y 215-2 (Alimentadores), criterio de caída de tensión.
  • Internacional (IEEE Std 141 – Red Book): IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants, Cap. 3: Voltage Considerations. IEEE Standards Association ↗
  • Internacional (IEC 60364-5-52): Electrical installations of buildings – Selection and erection of electrical equipment – Wiring systems. Norma IEC 60364 ↗
  • EE.UU. (NFPA 70 / NEC): National Electrical Code, Informational Note 210.19(A) & 215.2(A)(1)(b).
Módulo 02

Compensación de Factor de Potencia

Cálculo de potencia reactiva (kVAr) y capacidad para evitar penalizaciones tarifarias y optimizar redes.

Potencia Reactiva (Qc) -- kVAr
Corriente Liberada -- A
Capacidad por Fase -- µF
Listo para calcular

📚 Fundamento Teórico: Triángulo de Potencias

Potencia Activa P (kW) [Constante] Q₁ (Inductiva inicial) S₁ (Aparente inicial) ▲ Qc (Banco kVAr) S₂ (Aparente optimizada) φ₁ φ₂

Relaciones Matemáticas:

Potencia Reactiva del Banco: Qc = P · [tan(arccos(fp₁)) - tan(arccos(fp₂))] Qc en kVAr representa la potencia reactiva capacitiva a inyectar.
Capacitancia Trifásica en Delta (Δ): C = (Qc · 10⁶) / (3 · 2π · f · V²) Expresada en microfaradios (µF) por rama.
Alivio de Corriente de Línea: ΔI = I₁ - I₂ = (P · 10³) / (√3 · V) · [ (1/fp₁) - (1/fp₂) ] Reduce pérdidas por efecto Joule (I²R) en alimentadores y subestaciones.

⚖️ Normativa Técnica y Referencias:

  • Colombia (Resolución CREG 015 de 2018 y CREG 199 de 2019): Marco regulatorio CREG sobre penalización por transporte de energía reactiva (cos φ ≥ 0.90 y control de inyección capacitiva). Portal CREG ↗
  • IEEE Std 18: IEEE Standard for Shunt Power Capacitors (Diseño y aplicación de condensadores de potencia en derivación). IEEE Std 18 ↗
  • Internacional (IEC 60831-1/2): Shunt power capacitors of the self-healing type for a.c. systems. Norma IEC 60831 ↗
  • ANSI/IEEE Std 519: Harmonic Control in Electric Power Systems (Control de resonancia armónica en bancos de condensadores).
Módulo 03

Presupuestador de Cuadrillas y Costos de Mano de Obra

Cálculo analítico del costo horario, diario y mensual de grupos de trabajo para proyectos eléctricos (T&D / Redes / Montajes).

👥 1. Personal y Equipo Humano (Salario base mensual)

Cargo / Especialidad Cant. Salario Base ($/mes) Factor Prest.(%) Dedicación (%) Total Mes
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🦺 2. Dotación, EPP Dieléctrico y Formación/Certificaciones (Anualizado)

Concepto (EPP / Capacitación / Alturas) Cant. Costo Total Anual Dedicación (%) Total Mes
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🚜 3. Vehículos, Herramientas Mayores y Equipos

Vehículo / Herramienta / Equipo Cant. Costo ($/mes) Dedicación (%) Total Mes
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🏢 4. Infraestructura, Seguros y Soporte Logístico (Mensual prorrateado)

Rubro de Infraestructura Costo Base ($/mes) Dedicación (%) Total Cuadrilla/Mes
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Resumen Consolidado del Costo de la Cuadrilla

Costo por Hora $0 / h
Costo por Día $0 / día
Costo por Mes $0 / mes
Costo por Año (12M) $0 / año
Calculando distribución analítica...

📚 Metodología de Estimación de Tarifas y Precios Unitarios (APU)

  • Estructuración de APU en Redes Eléctricas: Costo Directo de Mano de Obra (CDMO) = Salario Básico × (1 + Factor Prestacional / 100) × Factor de Dedicación.
  • Seguridad y Salud Ocupacional (SST / RETIE Art. 18): Exigencia obligatoria de dotación ignífuga/arco eléctrico, elementos contra caídas y formación periódica en trabajos de alta tensión.
  • Prorrateo de Infraestructura: Los costos fijos de base (bodega, pólizas de RCE y campamento) se distribuyen inversamente entre el número de frentes de trabajo o cuadrillas activas.

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