Copia de Instalaciones Electric As Interiores

Ing. VICTOR JOEL ARROYO QUISPE

DIBUJO TECNICO II

12/04/23 1ING. VICTOR JOEL ARROYO QUISPE

APLICACIÓN: CÁLCULO DEL ALIMENTADOR Y CIRCUITOS DERIVADOS PARA UNA

VIVIENDA Se tiene un terreno de 20m de largo y 8m de ancho. En este

terreno se edificará una vivienda de 01 planta:

Primera planta: Sala-comedor○ Escritorio○ Cocina○ Baño de visitas○ Patio de servicio○ Hall de ingreso○ Jardín

Segunda planta: 4 dormitorios○ Baño principal○ Hall○ Escalera


Según los planos de arquitectura, el terreno y la vivienda tienen las siguientes características:

Área del terreno = 20 x 8 = 160 m2

Área techada 1ra planta: 89,6 m2

Área libre no techada: 70,4 m2 (Jardín, patio, cochera)

La vivienda contará además con una cocina eléctrica de 4 hornillas y una therma eléctrica.


ESQUEMA BÁSICO DE INSTALACIONES

kwh

Circuitos derivados

Interruptores

ST1 ST2

Alimentadores

Alimentador principal

AcometidasConcesionario

S.D.S.

Punto de entrega

TG

PT


SOLUCIÓN

Para la elaboración del proyecto de Instalaciones Eléctricas, es necesario conocer los artefactos eléctricos: los electrodomésticos que convierten energía eléctrica en energía calorífica como la cocina, therma y secadora, son grandes consumidores de energía e influyen en el cálculo de la sección de los conductores.

En caso no se cuente con esta información, el proyectista deberá considerar reservas para instalarlos en el futuro.

Cálculo de la capacidad mínima del alimentador

De acuerdo con la regla 050-200 del CNE Utilización:

(a) El área habitable de esta vivienda es 160 m2

(i) Una carga básica de 2500 W primeros 90 m2, DM1 = 2500 W

(ii) Más una carga adicional (70/90 = 2.56) = 1*1000 W DM2 = 1000 W


Salidas especiales:

Cocina Consumos típicos:

○ 4 hornillas con horno 6 000 W○ 4 hornillas sin horno 4 500 W○ 2 hornillas sin horno 3 500 W

Para nuestro caso consideramos una cocina de 4 hornillas con horno (3 Φ):(iii) DM3 = 6 000 W

Therma Consumos típicos:

○ 35 litros 750 W○ 65 litros 1 100 W○ 95 litros 1 300 W○ 130 litros 1 600 W

Para nuestro caso consideramos una therma de 65 litros(iv) DM4 = 1 100 W


Cálculo de la Máxima Demanda Total (MDT ):- F.D.

○ DM1 = 2 500 W○ DM2 = 1 000 W○ MD3 = 6 000 W○ MD4 = 1 100 W

MDT = 10 600 W

Este valor hallado corresponde a la Máxima Demanda de la vivienda, el cual nos permitirá calcular la corriente que circula por el alimentador desde el medidor de energía hasta el tablero de distribución.


Cálculo del alimentador entre el medidor y el tablero

Cálculo de la intensidad de corriente (I)

MDT (en W)I = -------------------

K x V x Cos Φ

I: corriente en amperios

MDT: Máxima Demanda en WV: Tensión de servicio en VoltiosK: Factor que depende del suministro 1Φ o 3Φ

K = 1 (1Φ)K = √ 3 (3Φ)


Cos Φ : Factor de potencia (para cargas domésticas Cos Φ = 0,9)

10 600 W I = ----------------------- √3 x 220 V x 0,9

I = 30.94 A De acuerdo con la regla 050-200 se elige

este valor para la corriente de diseño. Para determinar la sección del conductor

consideramos un 25% más para reserva futura:

IDISEÑO = 30,94 x 1,25 = 38,67 A


Para seleccionar el conductor, utilizamos las tablas de intensidades de corriente permisible en amperios de conductores de cobre aislados e instalados en tubería (Tabla 4-V del CNE)

De la tabla elegimos conductor de 10 mm2 que admite una corriente de 50 A (conductor THW).

Es necesario tener en cuenta que esta sección elegida es válida cuando la temperatura ambiente es igual o menor a 30° C; sí la temperatura es superior a este valor, se debe utilizar los factores de corrección dados en la tabla 4-VII para corregir la capacidad corriente del conductor.


TABLA 4-V del CNE Tomo V

Intensidad de corriente máxima permisible

en amperios en conductores aislados

Sección nominalSección nominalmm²mm²

60° C60° CTW-MTWTW-MTW

75°C75°CRHW – THWRHW – THW

THWN – XHHWTHWN – XHHW

2.52.54466

10101616

18182525353546466262

20202727383850507575

Para nuestro caso, de esta tabla elegimos conductor de 10 mm2 THW que admite una corriente de 50A.


Cálculo de caída de tensión (ΔV)

Los conductores alimentadores deben tener secciones que admitan una caída de tensión no mayor a 2,5% de la tensión nominal.

El cálculo se realiza utilizando la siguiente expresión:

ΔV = K x I x R Cos Φ

ΔV : Caída de tensión en voltios.

I : Intensidad de corriente en amperios.

R: Resistencia del conductor en ohm

K: Factor que depende del circuito.

K = 2 (circuitos 1Φ)

K =√ 3 (circuitos 3Φ)


ΔV = 3.5 % (urbana)

ΔV = 6 % (rural)

ΔV = 5 %

ΔV = 1 %

10,000 v220 v

Δ V = 2.5 %

ΔV = 1.5 %

ΔV = 1.5 %

ΔV = 1.5 %Km . h T.D.

M.T. ( 10 kV )

% DE CAÍDA DE TENSIÓN

ΔV : Caída de Tensión en conductores

ΔV (%) = ΔV (100%) Vn = Tensión Nominal (220 V.)

Vn

Ejemplo 4% de 220 V. 8.8 V.


L R = ρ ------

S

ρ : resistividad del conductor en ohm-mm2/m para el Cu ρ = 0,0175 ohm-mm2/m L: longitud del conductor en m. S: Sección del conductor en mm2

Luego:

K x I x ρ x L x Cos Φ ΔV = --------------------------------

S


Para el alimentador del presente caso:

0,1 m 3,2 m 4,8 m

0,4 m

1,8 m

1,0 m

Las longitudes se obtienen del plano arquitectónico

L = 1,0 + 0,1 + 3,2 + 0,4 + 0,4 + 4,8 + 1,8 + 0,1 + reserva para conexiones

Reserva para conexiones = 0,4 m

L = 12,2 m12/04/23 15ING. VICTOR JOEL ARROYO QUISPE

Caída de tensión

√3 x 38,67 x 0,0175 x 12,2 x 0,9 ΔV = ---------------------------------------

10

ΔV = 1,28 V

Caída de tensión máxima permitida: 2,5% de Vn = 5,5 V

Luego: ΔV < 2,5% de Vn

De manera similar se procede a calcular la caída de tensión para los circuitos derivados y salidas especiales, pero debiendo tener cuidado que algunos circuitos son monofásicos y que para este caso la caída de tensión máxima permitida es 1,5% de Vn.


Selección del diámetro de tuberías

Para seleccionar el diámetro de las tuberías, utilizamos la Tabla 4-VIII del CNE que nos indica el número máximo de conductores en tubos metálicos y tubos de PVC.

Para nuestro caso, podemos ver que 3 conductores de 10 mm2, pueden instalarse en un tubo de PVC de 20 mm Φ (equivalente a 3/4” Φ en clase liviana), sin embargo debemos considerar que la máxima corriente circulará por este tramo, por lo que es recomendable utilizar tubería de 25 mm de diámetro PVC-SAP (1”Φ clase pesada). Además, en caso de ampliación, permitiría cambiar el conductor por el inmediato superior (16 mm2).

Nomenclatura para el diagrama unifilar:

25 mm Φ PVC-SAP – 3 x 10mm2 - THW


TABLA 4-VIII DEL CNENumero máximo de conductores en tubos metálicos y tubos de PVC de diámetros nominales.

Tipo de Tipo de conductoresconductores

DiámetroDiámetromm mm

Sección Sección (pulg)(pulg)

mm²mm²

1313⅝⅝

1515½½

2020¾¾

252511

35351 ¼1 ¼

40401 ½1 ½

TW, XHHWTW, XHHWÓÓ

SimilaresSimilares

1.51.52.52.54466

77554411

99775522

16161313101044

27272121161677

4747333328281313

6464515139391818

TWTWTHWTHW

THHWTHHWRHWRHW

1010161625253535

111111

11111111

33111111

55442222

99774444

1212996655


Cálculo de conductores de circuitos de alumbrado:

Consideremos 1 circuito de alumbrado (1 por piso)

Cálculo de la corriente para el circuito del primer piso:

Asumiendo 15 lamparas ahorradoras de 20 W -11 W por pis

MD = 2 X 31 X 30 = 2 084 W

1 860I = -------------- 220 x 0,9

I = 9.4 A.


De acuerdo con el numeral 3.2.2 del CNE, la sección mínima a utilizar para circuitos derivados es 2,5 mm2; según la tabla 4-V, este conductor tiene una capacidad de corriente hasta 18 A.

De la tabla de tuberías seleccionamos tubería PVC-SEL liviano de 13 mm Φ

Especificación : 13 mm Φ PVC-SEL—2 x 2,5 mm2 - TW


Tablero de Distribución

Para elegir la capacidad de los interruptores, se debe tener en cuenta la corriente que circulará por el circuito y la capacidad de corriente del conductor.

Así para el Interruptor General, seleccionamos con una capacidad de corriente de 3 x 50 A. Del mismo modo seleccionamos los interruptores para los circuitos derivados.


RESUMEN GENERAL

CuantoCuanto NumeroNumero Tubo de protección Tubo de protección PVCPVC ConductorConductor

AlimentadoresAlimentadores PrincipalPrincipal 25 mm 25 mm ØØ (PVC-SAP) (PVC-SAP) 3 x 10 mm3 x 10 mm² ² THWTHW

AlumbradoAlumbrado C-1C-1 13 mm 13 mm ØØ (PVC-SEL) (PVC-SEL) 2 x 2.5 mm² 2 x 2.5 mm² TWTW

TomacorrienteTomacorriente C-2C-2 13 mm 13 mm ØØ (PVC-SEL) (PVC-SEL) 2 x 4 mm² TW2 x 4 mm² TW

CocinaCocina C-3C-3 20 mm 20 mm ØØ (PVC-SAP) (PVC-SAP) 3 x 4 mm² 3 x 4 mm² THWTHW

ThermaTherma C-4C-4 13 mm 13 mm ØØ (PVC-SEL) (PVC-SEL) 2 x 2.5 mm² 2 x 2.5 mm² TWTW

ReservaReserva C-5C-5


TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

C-1 2 x 15 Δ

C-2 2 x 15 Δ

C-3 3 x 25 Δ

C-4 2 x 15 Δ

C-5 2 x 15 Δ

Alumbrado

PVC – 13 mm Ø – 2 x 2.5 mm² TW

Tomacorrientes

PVC – 13 mm Ø – 2 x 4 mm2 TW

Cocina

PVC – 20 mm Ø – 3 x 4 mm² TW

Therma

PVC – 15 mm Ø – 2 x 2.5 mm² TW

Reserva

3 x 10 mm² THWPVC – 25 mm²

3 x 50 Δ


TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

INTERRUPTORES


Cálculo de circuitos derivados

Carga de Alumbrado General ( tabla 3-IV del CNE)

Tipo de local Carga Unitaria (W/m²)Auditoria 10Bancos 25Edificios comerciales e industriales 20Edificaciones para oficinas 25Escuelas 25Hospitales 20Unidades de Vivienda (*) 25Restaurantes 18

(*) En vivienda unifamiliares, multifamiliares y habitaciones de huéspedes, hoteles, todas las salidas de tomacorrientes de 20 A ó menores deberán ser consideradas como sólidas para iluminación general y no se requerirá incluir carga adicional para tales salidas.


Factores de Demanda para alimentadores de Cargas de Alumbrado(Tabla 3-V del CNE)

Tipo de localTipo de local Partes de la carga a la cual se Partes de la carga a la cual se le aplica el factorle aplica el factor

Factor de Factor de demandademanda

Unidades de viviendaUnidades de vivienda Primeras 2000 w ó menoresPrimeras 2000 w ó menoresSiguientes 118,000 wSiguientes 118,000 wSobre 120,000 wSobre 120,000 w

100%100%35%35%25%25%

Edificaciones para Edificaciones para oficinasoficinas

20,000 w ó menores20,000 w ó menoressobre 20,000 wsobre 20,000 w

100%100%70%70%

EscuelasEscuelas 15,000 w ó menos15,000 w ó menossobre 15,000 wsobre 15,000 w

100%100%50%50%

HospitalesHospitales Primeras 50,000 w ó menosPrimeras 50,000 w ó menosSobre 50,000 wSobre 50,000 w

40%40%20%20%

HotelesHoteles Primeras 20,000Primeras 20,000 w ó menoresw ó menoresSiguientes 180,000Siguientes 180,000 wwSobre 10,000Sobre 10,000 ww

50%50%40%40%30%30%

Depositos y Depositos y almacenesalmacenes

Primeras 12,500Primeras 12,500 w ó menosw ó menosSobre 12,500Sobre 12,500 ww

100%100%50%50%

Todas las demasTodas las demas Wats totalesWats totales 100%100%12/04/23 26ING. VICTOR JOEL ARROYO QUISPE

TABLA 4 – VII

FACTORES DE DEMANDA PARA ALIMENTADORES DE EQUIPO DE COCCIÓN ELÉCTRCICOS COMERCIALES, INCLUYENDO LAVA PLATOS CON CALENTADOR, CALENTADORES DE AGUA Y OTROS EQUIPOS DE COCINA.

NUMERO DE EQUIPOSNUMERO DE EQUIPOS FACTORES DE DEMANDA %FACTORES DE DEMANDA %

1 – 21 – 2

33

44

55

6 Y MAS6 Y MAS

100100

9090

8080

7070

6565


. FACTORES DE DEMANDA PARA SECADORAS DE ROPA TIPO DOMÉTICO

NÚMERO DE SECADORASNÚMERO DE SECADORAS FACTORES DE DEMANDAFACTORES DE DEMANDA

1 – 41 – 4

55

66

77

88

99

1010

11 – 1311 – 13

14 – 1914 – 19

20 – 2420 – 24

30 – 3430 – 34

35 – 3935 – 39

40 ó más40 ó más

100 %100 %

80 %80 %

70 %70 %

65 %65 %

60 %60 %

55 %55 %

50 %50 %

45 %45 %

40 %40 %

32.5 %32.5 %

30 %30 %

27.5 %27.5 %

25 %25 %


TABLA 3 - VIDEMANDAS MAXIMAS PARA COCINAS ELECTRICAS DE USO DOMESTICO, HORNOS EMPOTRADOS, COCINAS DE MOSTRADOR Y OTROS ARTEFACTOS DE COCCIÓN DE USO DOMÉSTICO MAYORES DE 1 Kw.

NUMERO DE MAXIMA FACTORES DE DEMANDAARTEFACTOS DEMANDA

Columna “A” Columna “B” Columna “C” No mayor de menor de 4 kW 4 kW hasta 9

kW 12 kW % %

1 8 80 80 2 11 75 65 3 14 70 55 4 17 66 50 5 20 62 45 6 21 59 43


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