Post on 15-Dec-2015
description
República Bolivariana de VenezuelaUniversidad Pedagógica Experimental Libertador
Instituto Pedagógico “Luis Beltrán Pietro Figueroa”Departamento de Formación DocentePrograma de electricidad Industrial
Barquisimeto-Lara
Capacidad de alimentadores y circuitos Ramales
Estudiante
Abigail AlvaradoC.I 23.310.122
Materia: Didáctica de la electricidadProf : Jhoan Alvarado
Barquisimeto, 18/8/15
Capacidad de alimentadores
Conductores alimentadores
Se entiende como circuito alimentador al conjunto de los conductores y demás elementos
de un circuito, en una instalación de utilización, que se encuentra entre el medio principal
de desconexión de la instalación y los dispositivos de protección contra sobre corriente de
los circuitos derivados,
Calibre de los conductores alimentadores
Los Conductores de los circuitos alimentadores deben tener una capacidad de corriente no
menor que la correspondiente a la carga por servir. EI calibre de los conductores
alimentadores no debe ser menor que el No. 10 AWG en los siguientes casos.
a) Cuando un alimentador bifilar alimente a dos o más circuitos derivados bifilares.
b) Cuando un alimentador trifilar abastezca a tres o más circuitos derivados bifilares.
c) Cuando un alimentador trifitar alimente a dos o más circuitos derivados trifilares.
El cálculo de los alimentadores para otros casos se hace de acuerdo con los siguientes
conceptos:
Demanda máxima
a) La demanda máxima de un Circuito alimentador se puede calcular sumando las cargas de
los circuitos derivados que estarán alimentados por él, afectando el siguiente factor de
demanda en el caso de casas habitación.
Primeros 3 000 watts o menos 100%
Exceso sobre 3 000 watts 35%
-Para hoteles
Primeros 20 000 watts o menos 100%
Exceso sobre 20 000 watts 40%
-Para edificios de oficinas o escuelas
Primeros 20 000 watts o menos 100%
Exceso sobre 20 000 watts 70%
Tanto en hoteles como en edificios y escuelas, no se aplican estos factores al cálculo de la
carga de alimentadores de áreas en donde se tiene alumbrado permanente.
Para otros locales
Carga total de alumbrado general 100%
b) Contactos no considerados en la carga de alumbrado. La carga de estos contactos de uso
general en cualquier tipo de local con un mínimo de 180 watts por salida puede sumarse a
la carga de alumbrado y sujetarse a los mismos factores de demanda anteriores.
Reglas generales para el cálculo de los alimentadores
Para determina (el tamaño o capacidad de cada elemento de un Circuito alimentador, se
determina la carga. A partir de este dato se calcula el tamaño o capacidad de conducción
del conductor, así como la capacidad de dispositivo de protección.
Si en un servicio se originan varios alimentadores, el tamaño de los conductores y la
capacidad de los dispositivos de protección para cada Circuito alimentador se deben
calcular por separado antes de que se calcule la carga para el servicio completo (la
instalación total).
La capacidad de conducción de los circuitos alimentadores también se conoce como la
ampacidad y no debe ser mayor en ningún caso a los valores recomendados por las
especificaciones técnicas para instalaciones eléctricas de la SEPAFIN que indican que para
cualquier tipo de alimentador alimentando dos o más circuitos derivados con 30 amperes
totales y con longitudes hasta de 15 metros, se puede usar el calibre No. 10 AWG con
conductor de cobre.
Ejemplo 1
Con el siguiente ejemplo de cálculo de la ampacidad de un alimentador y su protección
contra sobre corriente, se muestra el procedimiento para el cálculo de alimenta dores para
cargas mixtas de alumbrado y contactos. Si en este caso el alimentador alimenta a las
siguientes cargas a 127 volts, una fase:
• El área de una casa habitación de dos plantas con un área total de 120 m2.
• 10 contactos dobles a 127 volts para usos especiales.
Solución
La carga de alumbrado considerando también los contactos de uso general y una densidad
de carga de 20 watts/rn2 es:
W1 = 120 x 20 = 2 400 watts
Se pueden considerar los contactos para usos especiales con una capacidad de 180 watts c/u
y un factor de demanda del 100%, por lo que la carga por este concepto es:
W2 = 10 x 180 = 1 800watts.
La carga total conectada es entonces:
Wt= W1 + W2 =2400+1800=4200W
La carga en amperes es entonces:
4 200
i=4 200 = 33.07 amperes127
Con este dato se determinan las características de conductores y tubo conduit. La
protección se puede lograr con interruptor termo magnético de 40 A
Selección del calibre de conductores y tubo conduit para instalaciones eléctricas en baja
tensión
Como se indicó, en el caso de las instalaciones eléctricas de casas habitación, la selección
adecuada de un conducto que llevará corriente a un dispositivo específico o cargas se hace
tomando en consideración dos factores:
• La capacidad de conducción de corriente (ampacidad).
‘La máxima calda de voltaje permisible.
Por lo general, para un análisis, estos dos aspectos se tratan por separado pero en forma
simultánea para seleccionar un conductor, tomando en la decisión final al conductor de
mayor sección que cumpla con ambos requerimientos.
La capacidad de conducción de corriente (ampacidad)
Se menciona que los conductores están limitados en su capacidad de conducción de
corriente por razones de calentamiento, por las limitaciones en la conducción de corriente
por razones de calentamiento, por las limitaciones en la conducción de corriente por
problemas de disipación de calor y limitantes impuestas por el aislamiento.
Debido a lo anterior, el número de conductores alojados dentro de un Tubo conduit se tiene
que restringir de manera que permita el alojamiento y la manipulación durante la
instalación y se considere también la cantidad de aire necesario para que los conductores se
mantengan a temperaturas adecuadas mediante un enfriamiento correcto. Estas condiciones
que se han fijado se pueden lograr estableciendo una relación adecuada entre las secciones
del tubo conduit y los conductores que alojará.
La relación que debe existir entre el área del tubo conduit y la de los conductores que
alojará se expresa por medio del llamado factor de relleno F
Que se expresa como:
F= __a____ A
Siendo: a = área de los conductores en mm2
A = Área interior deL tubo conduit en mm2
Los valores de estos factores de relleno establecidos para algunas instalaciones eléctricas
son los siguientes:
F [ 51%para un solo conductor
[ 31% para dos conductores
F [ 43% para tres conductores
[ 40% para cuatro o más conductores
Ejemplos de cálculo de conductores eléctricos por capacidad de corriente y el tamaño del
tubo conduit necesario
Ejemplo 2
Calcular el calibre de los conductores tipo TW de un circuito derivado con 4 conductores
de 15 amperes con una temperatura ambiente de 30°C. Calcular también el tamaño del tubo
conduit requerido.
Solución
Este tipo de problemas se resuelve mediante el uso de tablas, nomogramas o regias para el
cálculo de instalaciones eléctricas elaboradas por algunos fabricantes. En este libro se
adopta el método del uso de tablas de características para conductores y tubos conduit. De
Ia tabla “para 4 conductores TW con una corriente de 15 A, el calibre requerido es el No.
12 AWG, De la tabla (2.8) para 4 conductores No. 12 se requiere tubo conduit, de 13 mm
(1/2 pIg.).
Ejemplo 3
Calcular el calibre de los dos conductores vinanel 900 de un alimentador que llevará una
corriente de 35 A con temperatura ambiente de 30°C. Indicar también el tamaño del tubo
conduit requerido.
Solución
De la tabla (2.7) para dos conductores con 35 A se requiere conductor No. 8 AWG.
De la tabla 2.8 para 2 conductores No. 8 se requiere tubo conduit de 13 mm (1/2
pIg.).
Ejemplo 4
Calcular el tamaño del tubo conduit (metálico) que debe contener a los siguientes
conductores con aislamiento vinanel 900: 2 No, 12, 4 No. 14, 2 No- 8.
Solución
Como se trata de conductores de diferente calibre, no es posible proceder como en los
ejemplos anteriores; por lo que se puede elaborar una tabla con Ias áreas de conductores
como sigue, besándose en la tabla 2.1.
Como se tienen más de 4 conductores, el factor de relleno es:
F = 40% = 0.40
El área del tubo conduit necesaria es entonces:
= 79.190mm2
De la tabla 2.1 se requiere tubo conduit de 13 mm (1/2 pIg).
Tabla sencilla para calcular que cable se necesita mediante el amperaje
Diferentes calibres de conductores
Circuitos ramales
Los circuitos ramales están constituidos por conductores que parten de los tableros de
distribución y transportan la energía hasta los puntos de alimentación. Los circuitos ramales
pueden ser compartidos o individuales, es decir, exclusivos para una carga. Un ejemplo de
un circuito ramal, lo constituyen los conductores que alimentan los tomacorrientes en una
instalación residencial, siendo de tipo compartido, y un circuito ramal exclusivo, lo puede
constituir la alimentación de un motor de gran potencia en sistemas industriales.
El CEN (Código Eléctrico Nacional) en su sección 100, define un circuito ramal como "…
los conductores del circuito entre el último dispositivo contra sobre corriente que protege el
circuito y las salidas…" (p: 998)Por su parte la sección 225 del CEN se dedica a los
requisitos para los circuitos ramales y circuitos de instalación exterior.
(A) Tensiones. Si no se especifican otras tensiones para el cálculo de cargas del circuito
alimentador y los circuitos ramales, se aplicarán las tensiones nominales de 120,
120/240, 208Y/120, 240, 347, 480Y/277, 480, 600Y/347 y 600 Voltios
(B) Fracciones de Amperios. Cuando el resultado del cálculo dé una fracción de A menor
que 0.5, tal fracción podrá despreciarse. 220.3 Cálculo de Cargas de Circuitos Ramales. Las
cargas de los circuitos ramales se calcularán como se indica en 220.3(A) hasta (C).
(A) Cargas de Iluminación para Usos Especificados. La unidad de carga no será menor a lo
indicado en Tabla 220.3(A) para usos especificados allí y constituirá la carga mínima de
iluminación. La superficie del piso de cada planta se calculará a partir de las dimensiones
exteriores de la edificación, unidad de vivienda u otras áreas involucradas. Para las
unidades de vivienda, la superficie calculada del piso no incluirá los porches abiertos, los
garajes, ni los espacios inutilizados o sin terminar que no sean adaptables para su uso
futuro.
NOTA: Los valores unitarios de estos cálculos se basan en las condiciones de carga mínima
y en un factor de potencia del 100 % y puede que no ofrezcan capacidad suficiente para la
instalación considerada.
(B) Otras Cargas. Cualquier Uso. Para todos los usos, la carga mínima para cada salida de
uso general de tomacorrientes y salidas diferentes a de iluminación no será menor a la
mostrada en 220.3(B)(1) hasta (11), la carga indicada se basa en las tensiones nominales del
circuito ramal.
Excepción: Las cargas de salidas que alimentan paneles y tableros en centrales telefónicas
no se consideran en este cálculo.
(1) Artefacto Específico u otra Carga. Una salida para un aparato específico u otra
carga no comprendida en (2) hasta (11) será calculada con base en la capacidad en
amperios del aparato o carga servida.
(2) Secadoras Eléctricas y Otros Aparatos para Cocinar en el Hogar. El cálculo de
cargas se hará tal como se especifica en 220.19 para artefactos de cocina y otros similares.
(3)Cargas de Motores. Las salidas para carga de motores se calcularán de acuerdo a los
requisitos de 430.22, 430.24 y 440.6 Tabla 220.3(A) Cargas de Iluminación General por
Tipo de Local Tipo de Local Carga Unitaria
(4) Luminarias Embutidas. Una salida de corriente para luminarias embutidas se calculará
con base a los VA máximo del equipo y de las lámparas para los cuales están diseñados.
(5) Portalámparas Tipo Pesado. Las salidas para portalámparas de servicio pesado se
computarán como mínimo en 600 VA.
(6) Iluminación para Rótulos y de Realce. La iluminación para rótulos y de realce será
calculada como mínimo en 1.200 VA para cada circuito ramal requerido, especificado en
600.5(A).
(7) Vitrinas. Las vitrinas serán calculas con base a uno de los siguientes.
(1) La unidad de carga por cada salida tal como requerida en otras disposiciones de
este artículo.
(2) 200 VA por cada 30 cm (1 pie) de vitrina.
(8) Conjuntos de Tomas Múltiples Fijos. Conjuntos fijos de tomas múltiples usados en
otros sitios diferentes a unidades de viviendas o sala de huéspedes de hoteles o moteles
serán calculados de acuerdo con (1) o (2) siguientes. Para el propósito de este artículo, se
permitirá hacer el cálculo con base en la porción que contienen los toma corrientes.
(1) Donde es poco probable el uso simultáneo de cierto número de artefactos, cada
longitud de 1,50 m (5pies) o fracción se considerará como una salida de
180 como mínimo.
(2) Donde es probable el uso simultáneo de cierto número de artefactos, cada
longitud de 30 cm (1 pie) o fracción se considerará como una salida de 180 VA
como mínimo.
(9) Salidas para Tomacorrientes. Con excepción a lo expresado en 220.3(B)(10), el cálculo
para tomacorrientes se hará considerando no menos de 180 VA por cada tomacorriente
simple o múltiple sobre un yugo. Una pieza única que consiste en un tomacorriente
múltiple con cuatro más tomacorrientes se considerará como mínimo en 90 VA por
tomacorriente. Esta disposición no será aplicable a los tomacorrientes especificados en
210.11(C)(1) y (2). (10) Unidades de Vivienda. En unidades de vivienda unifamiliares,
dúplex y multifamiliares y también en salas de huéspedes de hoteles y moteles, las salidas
especificadas en (1) , (2) y (3) siguientes están incluidas en los cálculos de iluminación
general de 220.3(A). No se requieren cálculos adicionales de cargas para dichos
tomacorrientes.
(1) Todos los tomacorrientes de uso general con capacidad de 20 A o menos que se
conectan a los circuitos de 210.11(C)(3).
(2) Las salidas de tomacorrientes especificadas en 210.52(E) y (G)
(3) Las salidas para iluminación especificadas en 210.70(A) y (B)
(11) Otras Salidas. Otras cargas no cubiertas por 220.3(B)(1) hasta (10) se calcularán con
180 VA por salida.
(C) Cargas para Ampliación de Instalaciones Existentes.
(1) Unidades de Vivienda. El cálculo de la carga para la ampliación de una unidad
de vivienda existente se hará en la forma aplicable siguiente:
(2) Las cargas correspondientes a adiciones estructurales de una vivienda existente
o para parte de ella no cableada anteriormente y siempre que una y otra exceda de
los 46.5 m2 (500 pies2), se hará de acuerdo con 220.3(A) y (B).
(3) El cálculo de la carga para nuevos circuitos o extensiones de circuitos en
unidades de vivienda previamente alambrados se hará de acuerdo con lo aplicable
de 220.3(A) y (B).
(4) Locales Distintos a Unidades de Viviendas. El cálculo de la carga para nuevos
circuitos o extensiones de circuitos en locales de uso distinto al de las unidades de
viviendas se hará de acuerdo con lo aplicable de 220.3(A) y (B).
PRINCIPIOS BÁSICOS:
a.Seguridad
Antes de llevar a cabo cualquier actividad relacionada con la instalación eléctrica o
cualquier trabajo con, o en proximidad de una instalación eléctrica, se debe hacer
una evaluación de los riesgos eléctricos que puedan presentarse.
b.Personal
Todos los estudiantes que intervengan en trabajos (practica y ejercicios) de una
instalación eléctrica o en su proximidad, recibirán una formación referente a las
prescripciones de seguridad y las normas que hay que seguir. La persona encargada
de los trabajos deberá asegurarse el cumplimiento de dichas prescripciones y
normas de seguridad.
c.Organización
Cada instalación eléctrica estará bajo la responsabilidad de una persona (Profesor)
y el acceso a los estudiantes a los lugares con riesgo eléctrico debe ser regulado.
Cuando los trabajos sean complejos, el Profesor debe estar pendiente para
cualquier caso de un incidente y de aplicar primeros auxilios
Antes de comenzar cualquier trabajo, la persona designada como encargada de la
instalación será informada del trabajo a realizar. Nunca se debe autorizar el inicio de
los trabajos, ni la reconexión de la instalación eléctrica por medio de señales o por
preacuerdos en base a un intervalo de tiempo determinado.
d.Zona de trabajo
La zona de trabajo debe estar claramente definida y delimitada. No se deben
colocar objetos que puedan dificultar el acceso, ni materiales inflamables cerca de
los equipos eléctricos.
Referencias
Harper E.(1998). El ABC de las instalaciones eléctricas [libro en línea]: Editorial S.A.DE
C.V. Disponible: http://electricidactica.blogspot.com/p/libros.html [consulta: 2015, agosto
18]
Norma venezolana, Fondonorma200:2004, Código eléctrico Nacional (2002) [documento
en línea]. Disponible: http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/codigo-electrico-
nacional/codigo-electrico-nacional.shtml [consulta 2005, agosto 18]
Cableado Estructurado (2008) [documento en línea]. Disponible:
http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/codigo-electrico-nacional/codigo-electrico-
nacional.shtml [consulta 2015, agosto18]