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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA DISEÑO DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN UNA CASA HABITACIÓN IMPLEMENTANDO LA NOM-001-SEDE-2012. TESIS CURRICULAR QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTAN AGUSTÍN SALAZAR DÍAZ ARTURO TORRES SANTANA ANDRÉS AARÓN VELASCO ESCAMILLA ASESORES ING. BULMARO SÁNCHEZ HERNÁNDEZ ING. EVERARDO LÓPEZ SIERRA MÉXICO, D.F. A 02 DE JUNIO 2014
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
DISEÑO DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN UNA CASA HABITACIÓN IMPLEMENTANDO LA NOM-001-SEDE-2012.
TESIS CURRICULAR
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRESENTAN
AGUSTÍN SALAZAR DÍAZ ARTURO TORRES SANTANA
ANDRÉS AARÓN VELASCO ESCAMILLA
ASESORES
ING. BULMARO SÁNCHEZ HERNÁNDEZ ING. EVERARDO LÓPEZ SIERRA
MÉXICO, D.F. A 02 DE JUNIO 2014
I
Resumen
El presente proyecto abarca el diseño de una casa habitación, aplicando de
manera concreta los artículos necesarios de la NOM-001-SEDE-2012
Instalaciones eléctricas (utilización).
El diseño se realizó con el objetivo de sustituir una instalación eléctrica que
presenta fallas de falsos contactos en el interruptor de seguridad, contactos fuera
de operación, etc., en una casa habitación ubicada en el C.P. 09310 de la
Delegación Iztapalapa con 90m2 construidos, con una carga de 6,952 Watts, 1F,
2H, 60 Hz, 127V, implantando una instalación eléctrica segura y eficiente para el
usuario.
El proyecto, en un principio, se empezó a diseñar como una manera de buscar
una mejor calidad en las instalaciones, sin perder este objetivo de vista, se
empezó a inclinar hacia la parte de la seguridad del usuario, por lo cual es un
trabajo que busca garantizar seguridad y eficiencia en todos los aspectos.
Se realizaron los cálculos necesarios mostrando un desarrollo óptimo para cumplir
con lo que solicita la NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización),
además de cotizar materiales de manera minuciosa, son aprobados y certificados
para el uso en instalaciones eléctricas de uso doméstico, dando garantía de
seguridad y buena durabilidad en la instalación diseñada.
El resultado del levantamiento de la instalaciones eléctricas de esta casa
habitación, determina que debe de ser casi sustituidas, por lo cual,
económicamente hablando sería poco viable, pero en proyectos que se esté por
realizar, es un trabajo que resulta de gran utilidad, además que por la parte
económica tiene un gran índice de viabilidad en costo- beneficio.
Por lo anterior, el presente trabajo sirve ampliamente como una guía para realizar
un proyecto similar en casa habitación, en el cual se busque una instalación
eléctrica que cumpla al pie de la letra con la NOM-001-SEDE-2012, y que además
II
no presente fallas que puedan resultar en una perdida monetaria o en un daño a la
integridad física de los usuarios.
III
Introducción
La normatividad mexicana es una serie de normas en donde el objetivo de estás
es asegurar valores, parámetros o cantidades mínimas para la producción, diseño
o servicios de consumo para personas o empresarios, certificando un estándar de
seguridad y calidad.
Dentro de las normas mexicanas existen dos tipos, las Normas Oficiales
Mexicanas, también conocidas como NOM y las normas mexicanas igual
conocidas como NMX, de las cuales las NOM son de uso obligatorio, mientras que
las NMX pueden o no tomarse en cuenta ya que son recomendaciones de
procedimientos o parámetros a seguir para tener un estándar más alto. Cabe
aclarar que si dentro de una NOM se menciona una NMX el uso de la norma NMX
se vuelve obligatorio.
Por lo anterior el presente trabajo se enfoca en la NORMA OFICIAL MEXICANA
NOM-001-SEDE-2012 INSTALACIONES ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN), con
aplicación en casa habitación, para que de esta manera las instalaciones
eléctricas en hogares sean seguras y duraderas para el usuario, puesto que al
aplicar la NOM-001-SEDE-2012 INSTALACIONES ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN)
se garantiza un estándar mínimo de seguridad y calidad.
IV
Planteamiento del problema.
En la actualidad la mayoría de las instalaciones eléctricas en casa habitación se
realizan sin un diseño previo, ni estudios en los cuales se puedan comprobar que
la instalación eléctrica es la adecuada para las necesidades del usuario.
Además de esto, la instalación se puede convertir en un peligro, dado que el uso
de malos materiales, sobrecargas no contempladas que conllevan a producir
fallas, las cuales, combinadas con otros factores, son un riesgo para los equipos
conectados y para la integridad del usuario.
En el caso de la instalación eléctrica de la casa habitación, en la cual se trabajó,
se encontraron las siguientes fallas:
Falso contacto en la caja de fusibles
Hay una fuga de corriente o el medidor está dañado ya que sigue girando
aunque no haya carga alguna conectada.
Los conductores no están identificados.
Algunos de los contactos de la instalación no cuentan con energía eléctrica.
El aislamiento de los cables que alimentaban el área del desayunador se
derritió, por el calor excesivo de las lámparas.
No se cuenta con un tablero de circuitos derivados.
Los conductores no están protegidos
Si se toman todos los aspectos antes mencionados, se deriva la siguiente
pregunta de investigación, ¿Con el diseño de una instalación eléctrica para
casa habitación aplicando la NOM-001-SEDE-2012 (Utilización) se pueden
corregir y prever las fallas más comunes en una instalación eléctrica?
V
Justificación
En este proyecto se pretende implementar la NOM-001-SEDE-2012 Instalación
Eléctricas (Utilización), para que la instalación eléctrica de una casa habitación,
tenga una mayor seguridad y eficiencia, aumentando así la confiabilidad para el
usuario, garantizando una instalación óptima sin fallas eléctricas.
Por otro lado se pretende fomentar el uso de la NOM-001-SEDE-2012 para
realizar cualquier tipo de instalación eléctrica en casa habitación ya que
actualmente cualquier persona se aventura a realizar instalaciones eléctricas sin
tener conocimientos de suma importancia. Y que los ingenieros aprendan a
interpretar la norma.
Basándose en la figura 1, en el cual se realizó un pequeño estudio de las fallas
más comunes que suceden en una casa habitación, se concluye que la mayoría
de las fallas son causadas por negligencia y la falta de información.
Las personas creen que al momento de instalar equipo y materiales eléctricos, ya
no será necesario darle algún mantenimiento, ya que no se cuenta con la
economía necesaria para programar un mantenimiento preventivo y solo cuando
se presenta una falla se realiza una acción.
De igual manera las personas al no saber nada sobre instalaciones eléctricas,
desconocen cuáles son los materiales de mejor calidad, por lo que al comparar
unos materiales con otros, optan por comprar los de precio económico sin saber
qué calidad tienen.
Antes de la entrada en vigor de la NOM-001-SEDE-2012 en tensiones de
220/127V no era indispensable la puesta a tierra de los equipos, además se
consideraba demasiado costosa una instalación con esas características.
Al paso del tiempo en cualquier tipo de instalación hay incrementos en la carga, en
las instalaciones de casas habitación es casi nula que los circuitos se dimensionen
con su carga y como es de esperar no se contempla el crecimiento a largo plazo
dando como resultado la sobrecarga de los circuitos.
VI
Figura 1. Representación del diagrama de pescado para determinar el origen de los problemas de
la instalación eléctrica de casa habitación a diseñar.
VII
Objetivos
IV.I Objetivo general
Hacer una propuesta para una instalación eléctrica de una casa habitación
aplicando la NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización) en
el diseño de la instalación eléctrica de una casa habitación que presenta
fallas.
IV.II Objetivos específicos
Analizar la instalación eléctrica existente de la casa habitación.
Conocer los artículos necesarios de la NOM-001-SEDE 2012 Instalaciones
eléctricas (utilización).
Implementar y aplicar los artículos que nos incumben de la NOM-001-SEDE
2012 en el proyecto de la nueva instalación eléctrica.
Diseñar una propuesta de la instalación eléctrica para la casa habitación,
que sea segura y eficiente para el usuario.
1
Índice
................................................................................................................................. I
Resumen ................................................................................................................. I
Introducción .......................................................................................................... III
Planteamiento del problema. ............................................................................... IV
Justificación .......................................................................................................... V
Objetivos .............................................................................................................. VII
Capítulo1 ................................................................................................................ 5
Instalaciones eléctricas en casa habitación. ...................................................... 5
1.1. Principales fallas instalación eléctrica en casa habitación. ................. 6
1.1.1. Falta de puesta a tierra de las instalaciones y el equipo eléctrico que alimenta. ....... 6
1.1.2. Falta de mantenimiento. .............................................................................................. 8
1.1.3. Sobrecarga de los circuitos eléctricos. ........................................................................ 8
1.1.4. Materiales de mala calidad. ......................................................................................... 9
1.2. Riesgos por fallas eléctricas ................................................................. 10
Capítulo 2 ............................................................................................................. 13
NOM-001-SEDE-2012 ........................................................................................... 13
Introducción ..................................................................................................... 14
2.1. Diseño ..................................................................................................... 14
2.2. Acometida. .............................................................................................. 14
2.2.1. Conductores de acometida ....................................................................................... 15
2.3. Circuitos derivados ................................................................................ 17
2.3.1. Carga máxima en el área del inmueble ..................................................................... 20
2.3.2. Carga máxima por circuito en VA. ............................................................................. 20
2.3.3. Número mínimo de circuitos derivados para alumbrado ........................................... 21
2.3.4. Cálculo de la corriente nominal. ................................................................................ 22
2.3.5. Cálculo de la corriente nominal ajustada en cargas continúas. ................................ 22
2.3.6. Cálculo de la corriente nominal ajustada en cargas no continúas. ........................... 23
2
2.4. Motores, Circuitos de motores y controladores .................................. 26
2.4.1. Protección contra corto circuito ................................................................................. 28
2.4.2. Protección contra sobre corriente ............................................................................. 28
2.5. Conductores. .......................................................................................... 29
2.5.1. Por su temperatura máxima admisible. ..................................................................... 40
2.5.2. Por su ampacidad en la terminal. .............................................................................. 43
2.5.3. Por su caída de tensión admisible ............................................................................ 43
2.6. Conductor de puesta a tierra ................................................................ 46
2.6.1. Cálculo del conductor de puesta a tierra ................................................................... 51
2.7. Canalizaciones ....................................................................................... 52
2.7.1. Cálculo del tubo conduit ............................................................................................ 62
Capítulo 3 ............................................................................................................. 64
Memoria de cálculo ............................................................................................. 64
3.1. Estudio Técnico...................................................................................... 65
3.2. Memoria de Cálculo ............................................................................... 65
3.3. Circuitos Derivados ............................................................................... 67
3.3.1. Circuito C-1 “Lámparas” ............................................................................................ 67
3.3.2. Circuito C-2 “Lámparas” ............................................................................................ 70
3.3.3. Circuito C-3 “Contactos” ............................................................................................ 73
3.3.4. Circuito C-4 “Contactos + Refrigerador” .................................................................... 76
3.3.5. Circuito C-5 “Contactos” ............................................................................................ 79
3.3.6. Circuito C-6 “Microondas”.......................................................................................... 82
3.3.7. Circuito C-7 “Lavadora” ............................................................................................. 85
3.3.8. Circuito C-8 “Lámparas + Contactos” ........................................................................ 88
3.3.9. Tablero “A” ................................................................................................................. 91
3.3.10. Bomba ....................................................................................................................... 95
3.3.11. Interruptor Principal ................................................................................................... 98
3.4. Estudio Económico. ............................................................................. 102
3.4.1. Cotización de Materiales. ........................................................................................ 102
3.4.2. Horas - Hombre ....................................................................................................... 103
3.4.3. Costo de Diseño. ..................................................................................................... 104
3.4.4. Costo Total .............................................................................................................. 105
3
Capítulo 4 ........................................................................................................... 106
Conclusiones. .................................................................................................... 106
Glosario. ............................................................................................................. 109
Índice Tablas ...................................................................................................... 119
Capítulo 1 ........................................................................................................ 119
Tabla 1.1. Efectos de los niveles de corriente en el cuerpo humano ............................. 119
Capítulo 2 ........................................................................................................ 119
Tabla 2.1.- Cargas de alumbrado general por tipo del inmueble. ................................... 119
Tabla 2.2.- Ajuste máximo de los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a
tierra para circuitos derivados de motores. ............................................................................. 119
Tabla 2.3.- Aplicaciones y aislamientos de conductores de 600 volts. ........................... 119
Tabla 2.4.- Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones hasta 2000
volts y 60°C a 90°C. No más de tres conductores de corriente en una canalización, cable o
directamente enterrados, basados en una temperatura ambiente de 30°C. .......................... 119
Tabla 2.5.- Factores de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en
una canalización o cable. ........................................................................................................ 119
Tabla 2.6.- Factores de Corrección basados en una temperatura ambiente de 30 °C. . 119
Tabla 2.7.- Resistencia y reactancia en corriente alterna para los cables para 600 volts, 3
fases a 60 Hz y 75 °C. Tres conductores individuales en un tubo conduit. ............................ 119
Tabla 2.8.- Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para canalización y
equipos. ................................................................................................................................... 119
Tabla 2.9. Porcentaje de la sección transversal en tubo conduit y en tubería para los
conductores. ............................................................................................................................ 119
Tabla 2.10.- Dimensiones de los conductores aislados y cables para artefactos. ......... 120
Tabla 2.11.- Propiedades de los conductores. ............................................................... 120
Tabla 2.12.- Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del área del tubo
conduit (basado en la tabla 1, de este capítulo) ..................................................................... 120
Capítulo 3 ........................................................................................................ 120
Tabla 3.1 Valores Obtenidos en el levantamiento a la instalación eléctrica ................... 120
Tabla 3.2 Valores y equipos a dimensionar. ................................................................... 120
Tabla 3.3 Valores del Circuitos derivado “C1”. ............................................................... 120
Tabla 3.4 Valores del Circuitos derivado “C2”. ............................................................... 120
Tabla 3.5 Valores del Circuitos derivado “C3”. ............................................................... 120
Tabla 3.6 Valores del Circuitos derivado “C4”. ............................................................... 120
4
Tabla 3.7 Valores del Circuitos derivado “C5”. ............................................................... 120
Tabla 3.8 Valores del Circuitos derivado “C6”. ............................................................... 120
Tabla 3.9 Valores del Circuitos derivado “C7”. ............................................................... 120
Tabla 3.10 Valores del Circuitos derivado “C8”. ............................................................. 120
Tabla 3.11 Carga del tablero general “TA”. ..................................................................... 120
Tabla 3.12 Carga del tablero general “TG”. .................................................................... 120
Tabla 3.13 Valores de la bomba. .................................................................................... 120
Tabla 3.14 Carga del Interruptor Principal “ITMG”. ......................................................... 120
Tabla 3.15 Precios unitarios de los materiales que se requieren para realizar la nueva
instalación en la casa habitación. ............................................................................................ 120
Tabla 3.16 Salarios Mínimos ........................................................................................... 121
Tabla 3.17 Costos de cotizaciones. ................................................................................ 121
Índice Imágenes ................................................................................................ 122
Justificación ................................................................................................... 122
Imagen 1. Representación del diagrama de pescado para determinar cuál es el origen de
los problemas a nuestro proyecto de estudio. ........................................................................ 122
Índice Figuras .................................................................................................... 123
Capítulo 1 ........................................................................................................ 123
Figura 1.1 Circuito eléctrico con puesta a tierra funcional. ............................................ 123
Figura 1.2 Circuito eléctrico sin un sistema de puesta a tierra, el cual si hay una falla el
usuario recibe una descarga eléctrica..................................................................................... 123
Referencias bibliográficas. ............................................................................... 124
5
Capítulo1
Instalaciones eléctricas
en casa habitación.
6
1.1. Principales fallas instalación eléctrica en casa habitación.
Cuando se realiza una instalación eléctrica en una casa habitación esta debe ser
realizada por un ingeniero electricista en instalaciones para garantizar que dicha
instalación sea segura y eficiente, de esta manera se evitaran o se reducirán de
manera considerable las fallas más comunes. Puesto que se debe aplicar la
normatividad correspondiente.
De acuerdo al programa casa segura las principales fallas en instalaciones
eléctricas son [1].
1.1.1. Falta de puesta a tierra de las instalaciones y el equipo eléctrico que
alimenta.
Todo aparato o equipo eléctrico debe de estar conectado al sistema de puesta a
tierra, así como, la instalación misma, ya que puede haber una falla en el
aislamiento de los conductores y esto provoca que se energicen los aparatos o
materiales que tienen contacto con dichos conductores y ocasionar una descarga
al usuario[1].
En instalaciones de más de 15 años de antigüedad es común que no cuenten con
un sistema de puesta a tierra eficiente lo cual es un gran peligro para los usuarios
que habitan esas casas.
En la figura 1.1 se muestra un sistema de puesta a tierra correctamente instalada,
el electrodoméstico tienen una falla por la cual fluirá una corriente a tierra (falla a
tierra), esta corriente siempre retornara a la fuente que la genera, en este caso la
corriente retornara por el conductor de falla a tierra.
7
Figura 1.1. Circuito eléctrico con puesta a tierra funcional. [2]
En la figura 1.2. Se muestra un sistema sin puesta a tierra, el electrodoméstico
tienen una falla por la cual fluirá una corriente a tierra (falla a tierra), esta corriente
siempre retornara a la fuente que la genera, en este caso la corriente retornara
cualquier medio que ofrezca menos resistencia.
Figura 1.2. Circuito eléctrico sin un sistema de puesta a tierra, el cual si hay una falla el usuario
recibe una descarga eléctrica. [3]
8
De nada sirve contar con un sistema de puesta a tierra si los equipos no están
conectados físicamente al suelo, ya que no habría un camino fácil para que la
descarga sea drenada a tierra y el único camino seria a través del usuario.
1.1.2. Falta de mantenimiento.
En una instalación eléctrica debe de realizarse un mantenimiento preventivo para
evitar algún tipo de falla que pueda ocasionar un accidente, desafortunadamente
la mayoría de las casas son demasiado viejas y no han recibido un mantenimiento
adecuado o simplemente no se les ha hecho nada desde que comenzaron a
operar, por lo tanto esto provoca que los materiales comiencen a deteriorarse
puesto que su vida útil de operación está por terminar o en algunos casos ya está
inservible esto provoca que pueda ocurra una falla eléctrica.
No hay una norma que regule con qué frecuencia o en qué casos se debe de
realizar un mantenimiento a la instalación eléctrica en casa habitación sin
embargo, se recomienda que se realice un mantenimiento cada cinco años para
verificar que los conductores estén en buen estado y los demás equipos. En caso
de aumentos de carga en los circuitos se debe de realizar un mantenimiento con
mayor regularidad ya que esto puede provocar que la vida útil de los materiales se
reduzca si no se tomaron las precauciones debidas para el incremento de la
carga. [1]
1.1.3. Sobrecarga de los circuitos eléctricos.
El sobrecargar los circuitos es la causa más común de corto circuito, ya que estos
fueron dimensionados para cierta carga eléctrica.
Es muy común que se use el multicontactos para poder conectar más aparatos
eléctricos esto puede traer consecuencias muy peligrosas ya que se empieza a
sobrecargar el circuito ocasionando que se demande más corriente eléctrica, si el
circuito no está calculado para proteger la corriente eléctrica demandada puede
provocarse un cortocircuito.
También se puede provocar un sobrecarga de los circuitos al hacer una
ampliación de la casa habitación, esto es porque se aumenta la carga eléctrica y al
9
no estar calculada por una persona calificada se pueden tener cualquier tipo de
fallas la apertura de los interruptores termomagnéticos hasta un cortocircuito, por
eso es importante que un ingeniero eléctrico realice los cálculos de las cargas y
dejar un porcentaje de crecimiento en la carga eléctrica para evitar este tipo de
problemas [1].
1.1.4. Materiales de mala calidad.
El emplear materiales de mala calidad no significa que sea un ahorro real. Si han
escuchado o leído en las noticias acerca de incendios en casa habitación,
bodegas, fábricas, etc. Algunos de accidentes fueron ocasionados por
cortocircuito, ya que los materiales que se utilizan muchas veces en las
instalaciones eléctricas no están certificados o normalizados, por consiguiente no
soportan los esfuerzos térmicos que genera un cortocircuito y provocan un
incendio dando como consecuencia la pérdida del inmueble y hasta pérdidas
humanas. Es por eso que no se recomienda ahorrar unos cuantos pesos al
momento del comprar el material eléctrico para la instalación, es preferible gastar
un poco más de dinero para garantiza que los materiales son de buena calidad y
se reduce de manera drástica que por un cortocircuito se produzca un incendio.
Lo adecuado es que sea un ingeniero electricista el que realice la instalación
eléctrica del hogar, así él se asegura que los materiales sean los adecuados para
que la instalación eléctrica sea segura y duradera, no se debe descuidar el
aspecto económico. De esta manera se garantiza que su ahorro será a largo plazo
ya que los materiales tendrán una larga vida útil y solo se gastaría en su momento
para realizar un mantenimiento preventivo.
En la mayoría de casos los materiales de mala calidad son los conductores ya que
es algo costoso adquirir cientos de metros para una instalación y es aquí en donde
se compran los conductores que no están normalizados ya que son más baratos.
Los principales riegos que se tiene al comprar conductores defectuosos son: [1]
Menor espesor de aislamiento.
Aislamiento de mala calidad.
10
Cobre de mala calidad.
Poca flexibilidad.
Estos puntos representan pérdidas económicas pues al tener poco aislamiento o
que este sea de mala calidad presenta riesgos de fuga de corriente o que un
cortocircuito provoque un incendio, la calidad del cobre puede provocar un
aumento en la temperatura del conductor y esto ocasiona daños en el aislamiento
y aumento en el pago de la energía eléctrica pues hay perdidas por efecto joule.[4]
1.2. Riesgos por fallas eléctricas
Basándose en el programa Casa Segura, que presenta un estudio de la
Federación de Colegios de Ingenieros Mecánicos, Electricistas, Electrónicos y de
Ramas Afines de la República Mexicana A.C. (FECIME) tomando referencia la
información proporcionada por el Instituto Nacional de Estadísticas y geografía
(INEGI), en el año 2009 en México ocurrieron 560 muertes por electrocución, el
31.4% de estas muertes sucedieron en casa habitación, por lo que en ese año se
tuvo un número de 179 muertes en los hogares mexicanos por accidente
eléctrico.[5]
En el 2011, el Distrito Federal registró 136 accidentes por electrocución, dando
121 personas lesionadas y 15 muertas. Estos incidentes se han ido a la alza, ya
que en el 2010, solo se habían registrado 90 accidentes, por lo que podemos ver
que de un año a otro se incrementó un 51% el número de accidentes eléctricos en
casa habitación.
Las tres demarcaciones delegacionales con mayor número de estos accidentes
son: Iztapalapa con 24 accidentes, Gustavo A. Madero con 18 accidentes y Álvaro
Obregón con 13 accidentes. [6]
Tan solo estas tres delegaciones conjuntan más del 45 % de los accidentes
registrados en el Distrito Federal.
11
Muchas personas piensan que los 127V. Que provee CFE, no son peligrosos o
dañinos para el cuerpo, el verdadero problema, en este caso, son los incendios
provocados por este “pequeño valor”, además de que la tensión no es la causante
de los daños fisiológicos, sino la corriente que hace circular.
Según la Occupational Safety And Health Administration (OSHA), es muy
complicado saber a qué niveles se producen los diferentes daños físicos en las
personas, pero a continuación se presenta la tabla 1.1 en la cual se registran
algunas aproximaciones. [7]
El problema se intensifica al sobrecargar el circuito, porque el nivel de tensión
permanece siempre dentro del rango de 110V y 127V, pero la corriente en un
corto circuito se dispara a niveles mucho mayores del apenas perceptible 1mA,
captado en condiciones normales de funcionamiento de los 127V. Aunque no
exista un aumento de corriente por alguna falla, si hay algún nivel de humedad, la
corriente se incrementa de manera drástica hasta alcanzar los 120mA, los cuales
ya producen daños serios a la fisiología humana.
Con esto no se quiere decir que se debe estar empapado o parado en un gran
charco de agua para que la condición sea tomada como húmeda, si hay una
transpiración excesiva en la persona que está maniobrando en la instalación, es
suficiente para recibir la descarga de corriente ya mencionada.
Tabla 1.1. Efectos de los niveles de corriente en el cuerpo humano. [7]
Intensidad de Corriente
(en mili Amperes) Efectos Posibles en el Cuerpo Humano
1mA Nivel de percepción. Una leve sensación de hormigueo, aun así en
algunas condiciones puede ser peligroso.
5mA
Leve sensación de descarga; no doloroso, aunque incómodo. La
persona promedio puede soltar la fuente de la corriente eléctrica. Sin
embargo las reacciones involuntarias fuertes a las descargas en esta
escala pueden resultar en lesiones.
6-30mA
Descarga dolorosa donde se pierde el control muscular. Esta se conoce
como “corriente paralizante” o “la escala bajo la cual hay que soltar la
fuente”.
12
Intensidad de Corriente
(en mili Amperes) Efectos Posibles en el Cuerpo Humano
50-150mA Dolor agudo, paro respiratorio, contracciones musculares severas. La
persona no puede soltar la fuente. La muerte es posible.
1000-4300mA Fibrilación Ventricular (el ritmo cardiaco cesa). Ocurren contracciones
musculares y daños a los nervios. La muerte es sumamente probable.
10,000mA Paro cardiaco, quemaduras severas y con toda probabilidad causa la
muerte.
Por lo antes mencionado, los riesgos de sufrir daños severos no están exentos en
los hogares, y si se suma una instalación eléctrica deficiente y de mala calidad, el
porcentaje de accidente aumenta por la poca seguridad que estas proporcionan.
13
Capítulo 2
NOM-001-SEDE-
2012
14
Introducción
Para el proyecto de la instalación eléctrica de la casa habitación se toma en
cuenta algunos de los artículos de los capítulos 2 y 3 de la NOM-001-SEDE-2012,
aplicables a la casa habitación. No sin antes establecer el titulo 4 de la presente
como base y fundamento del desarrollo.
2.1. Diseño
Para el diseño de la casa habitación se basó en el criterio 4.2.1 de la NOM-001-
SEDE-2012 que se menciona a continuación:
“4.2.1Generalidades
Para el diseño de la instalación eléctrica, deben tomarse en cuenta los
siguientes factores para proporcionar:
- Protección de las personas, animales y los bienes de acuerdo
con 4.1.
- Funcionamiento satisfactorio de las instalaciones eléctricas
acorde a la utilización prevista.
La información básica para la planeación de la instalación eléctrica se
indica 4.2.2 al 4.2.5 los requisitos que debe cumplir el diseño de la
instalación eléctrica se establece en los artículos del 4.2.6 al 4.2.12.”[8]
De lo anterior se puede concluir, las instalaciones eléctricas de debe de
diseñar para cumplir con la protección de las personas que la operan y un
funcionamiento satisfactorio.
2.2. Acometida.
De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012 la acometida es:
“Conductores que conectan la red de distribución, al punto de la
recepción del suministro en la instalación de recepción del
suministro”.[9]
15
Para diseñar la instalación eléctrica se debe tener en cuenta el criterio 4.2.2 de la
NOM-001-SEDE-2012, que se menciona a continuación:
“4.2.2 Características de la fuente de suministro o del suministrador
disponible.
Las instalaciones eléctricas deben diseñarse de acuerdo con las
características de la fuente de suministro. La información específica de
la fuente de suministro es necesaria para diseñar una instalación
segura.
Las características de la fuente de suministro deben incluirse en la
documentación para demostrar cumplimiento con la presente NOM. Se
puede afectar la seguridad de la instalación si las características del
sistema cambian.” [8].
De acuerdo con el criterio 4.2.2 se deberá de checar las características de la
fuente de suministro, una vez comprobadas estas características se procederá con
el diseño.
2.2.1. Conductores de acometida
El conductor de la acometida se calculara de acuerdo al artículo 230-42 de la
NOM-001-SEDE-2012 que menciona lo siguiente:
“230-42. Tamaño y ampacidad del conductor
a) Generalidades. La ampacidad de los conductores de acometida
antes de aplicar cualquier factor de ajuste o de corrección, no
debe ser menor a lo que se indica en (1) o (2) siguiente. Las
cargas se deben determinar de acuerdo con las partes C, D o E
del artículo 220. La ampacidad determinará de acuerdo a 310-
15. La corriente máxima permisible de los electroductos
(busway) debe ser el valor para el cual fueron aprobados:
16
1. La suma de las cargas no continúas más 125 por cierto de las
cargas continuas.
2. La suma de las cargas no continuas y las cargas continuas si los
conductores de acometida llegan a su dispositivo contra
sobrecorriente, cuando tanto dispositivos de protección contra
sobrecorriente como su ensamble estén aprobados para operar
al 100 por ciento de su valor.” [10]
En base al artículo 230-42 se puede formular la siguiente ecuación:
(2.1)
Dónde:
CTI= Carga total instalada en watts Cnc= Carga no continua en watts. Cc= Carga continua en watts.
Se debe tener en cuenta la capacidad y los tamaños mínimos de los conductores
alimentadores en base al artículo 215-2 de la NOM-001-SEDE-2012 que a
continuación se menciona:
“215-2. Capacidades y tamaños mínimos del conductor.
Alimentadores hasta 600 volts.
Ampacidad relativa a los conductores de acometida. La ampacidad de
los conductores del alimentador no debe ser menor a la de los
conductores de acometida cuando los conductores del alimentador
lleven el total de la carga alimentada por los conductores de acometida,
con una ampacidad de 55 amperes o menos.” [11]
En base al artículo 2515-2 de la NOM-001-SEDE-2012se hará una comparación
para poder determinar si el conductor es apropiado:
Ampacidad del Conductor de acometida ⦤ Ampacidad del conductor alimentador
17
2.3. Circuitos derivados
De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012, circuito derivado es:
“Conductor o conductores de un circuito desde el dispositivo final de
sobrecorriente que protege a ese circuito hasta la(s) salida(s).” [9]
En los circuitos derivados se deberán de instalar cargas tal y como lo indica el
artículo 210-11 de la NOM-001-SEDE-2012 que a continuación se menciona:
“210-11. Circuitos derivados requeridos. Se deben instalar circuitos
derivados para iluminación y para aparatos, incluidos aparatos
operados a motor, para alimentar las cargas de acuerdo a 220-10.
Además, se deben instalar derivados para cargas especificadas no
cubiertas por 210-10 cuando se requiera en cualquier otra parte de esta
NOM, y para cargas de unidades de viviendas, como se especifica en
210-11 (c).
a) Número de circuitos derivados. El número mínimo de circuitos
derivados se debe determinar a partir de la carga total calculada
y del tamaño o la capacidad nominal de los circuitos utilizados.
En todas las instalaciones, el número de circuitos debe ser
suficiente para alimentar la carga servida. En ningún caso la
carga, en cualquier circuito, excederá la máxima especificada en
220-18.
b) Carga distribuida uniformemente entre circuitos derivados.
Cuando la carga se calcule con base en voltampere por metro
cuadrado, el sistema de alambrado hasta inclusive el tablero de
distribución del circuito derivado, se debe dimensionar para
servir como mínimo a la carga calculada. Esta carga debe estar
distribuida uniformemente, dentro del tablero de distribución,
entre los circuitos derivados de varias salidas. Solo se requiere
instalar los dispositivos de protección contra sobrecorriente de
18
los circuitos derivados y los circuitos necesarios para alimentar
la carga conectada.
c) Unidades de vivienda
1. Circuitos derivados para aparatos pequeños. Además del
número de circuitos derivados exigidos en otras partes de
esta sección, se deben instalar dos o más circuitos
derivados de 20 amperes para aparatos pequeños, para
los contactos especificados en 210-52 (b).
2. Circuitos derivados para lavadora. Además del número de
circuitos derivados exigidos en otras partes de esta
sección, se debe instalar al menos un circuito derivado de
20 amperes para alimentar los contactos de la lavadora
que se exigen en 210-52 (f). Este circuito no debe tener
otras salidas.
3. Circuitos derivados para cuartos de baño. Además del
número de circuitos derivados exigidos en otras partes de
esta sección, se debe instalar al menos un circuito
derivado de 20 amperes para alimentar los contactos del
cuarto de baño. Estos circuitos no deben tener otras
salidas.
Excepción 1: Esta subsección (c), no es aplicable a unidades de
vivienda popular de hasta 60 m2.
Excepción 2: Cuando un circuito de 20 amperes alimenta un solo
cuarto de baño, se permitirán otras salidas para otros equipos dentro
del mismo cuarto de baño de acuerdo con 210-23(a)(1) y (a)(2).” [12]
Una vez establecidos los circuitos derivados que deben instalarse se calcula los
circuitos mínimos de alumbrado de acuerdo al artículo 220-12 de la NOM-001-
SEDE-2012 que se menciona a continuación:
19
“220-12. Cargas de alumbrado para lugares específicos. La carga
mínima de alumbrado por cada metro cuadrado de superficie del piso,
debe ser mayor o igual que la especificada en la tabla 220-12 para los
lugares especificados indicados en la misma. El área del piso de cada
planta debe de calcularse a partir de las dimensiones exteriores del
edificio, unidad de vivienda u otras involucradas. Para las unidades de
vivienda, el área calculada del piso no debe incluir los patios abiertos,
las cocheras ni los espacios no utilizados, o sin terminar, que no sean
adaptables para su uso futuro.
Nota: Los valores unitarios de estos calculados se basan en
consideraciones de carga mínima y un factor de potencia del 100 por
ciento y puede ser que no provean la capacidad suficiente para la
instalación considerada.” [13]
Para tener más claro lo indicado en el artículo 220-12 se muestra la tabla 2.1
la cual nos indica los valores de carga unitaria por el tipo de inmueble.
Tabla 2.1.- Cargas de alumbrado general por tipo del inmueble.[36]
Tipo del inmueble
Carga
unitaria
(VA/m2)
Bancos 39b
Casas de huéspedes 17
Clubes 22
Cuarteles y auditorios 3
Depósitos(almacenes) 39b
Edificios industriales y comerciales(lugares de almacenamiento) 22
Escuelas 33
Estacionamientos comerciales 6
Hospitales 22
Hoteles y moteles, incluidos apartamentos sin cocineta 22
Iglesias 11
Juzgados 22
Lugares de almacenamiento 3
Peluquería y salones de belleza 33
20
Tipo del inmueble
Carga
unitaria
(VA/m2)
Restaurantes 22
Tiendas 33
Unidades de viviendaa
33
En cualquiera de las construcciones anteriores, excepto en
viviendas unifamiliares y unidades individuales de vivienda
bifamiliares y multifamiliares
En cualquiera de las construcciones anteriores, excepto en
viviendas unifamiliares y unidades individuales de vivienda
bifamiliares y multifamiliares
Vestíbulos, pasillos, closet, escaleras 6
Lugares de reunión y auditorios 11
Bodegas 3
aVer 220-14(j)
bVer 220-14(k)
En base a los artículos 220-11 y 220-12 se pueden formular las siguientes
ecuaciones en las cuales se determinaran los siguientes cálculos:
2.3.1. Carga máxima en el área del inmueble
La siguiente ecuación determina el cálculo en voltampere del área total del
inmueble:
[ ] (2.2)
Dónde:
Carga unitaria.= Valor obtenido en VA/m2 de la tabla 2.1 de acuerdo al inmueble. A = Área de piso total del inmueble VA = Unidad de medida, en voltampere
2.3.2. Carga máxima por circuito en VA.
La siguiente ecuación determina el cálculo en voltampere que nos puede
proporcionar un circuito derivado:
21
[ ] (2.3)
Dónde:
VF-N= Tensión fase a neutro CITM.= Capacidad del interruptor termomagnético, en Ampere. VA = Unidad de medida, en voltampere.
2.3.3. Número mínimo de circuitos derivados para alumbrado
De acuerdo a las ecuaciones 2.2 y 2.3 se puede formular la ecuación 2.4 para
obtener el número mínimo de circuitos derivados para alumbrado
[ ]
[ ] (2.4)
Dónde:
N° m.c.d. = Número mínimo de circuitos derivados para alumbrado.
Una vez establecido el número mínimo de circuitos derivados de alumbrado se
procede a determinar los ajustes tal y como indica el artículo 210-19 de la NOM-
001-SEDE-2012 que se mencionan a continuación:
“210-19. Conductores. Ampacidad y tamaño mínimo.
Circuitos derivados de hasta 600 volts.
a) General. Los conductores de los circuitos derivados deben tener
una ampacidad no menor que la correspondiente a la carga
máxima que será alimentada. Cuando un circuito derivado
suministra cargas continuas o una combinación de cargas
continuas y no continuas, el tamaño mínimo del conductor del
circuito derivado, antes de la aplicación de cualquier factor de
ajuste de corrección, deberá tener una ampacidad permisible no
menor que la carga no continúa más el 125% de la carga
continua.
22
1. Circuitos derivados con más de un contacto. Los conductores de
circuitos derivados que alimentan más de un contacto para
cargas portátiles conectadas por cordón y clavija, deben tener
una ampacidad no menor a la capacidad nominal del circuito
derivado.”[14]
Los circuitos derivados se tienen que proteger tal y como indica el artículo 210-20
de la NOM-001-SEDE-2012 que se mencionan a continuación:
“210-20. Protección contra sobrecorriente. Los conductores de circuitos
derivados y los equipos deben estar protegidos de cargas continuas y
no-continuas, la capacidad nominal de los dispositivos de
sobrecorriente no deber ser menor a la carga no-continua más el
125% por ciento de la carga continua.” [14]
2.3.4. Cálculo de la corriente nominal.
En base a los artículos anteriores se procede a determinar la corriente nominal
para posteriormente hacer los ajustes necesarios en las cargas continuas y no-
continuas.
Para el cálculo de la corriente nominal del circuito se permitirá que sean
calculadas por la siguiente ecuación [29, 34,35]:
(2.5)
Dónde:
In= Corriente nominal, en ampere. P= Potencia activa, en watts. V= Tensión, en volts. F.P.= Factor de potencia.
2.3.5. Cálculo de la corriente nominal ajustada en cargas continúas.
Se permitirá que sean calculadas por la siguiente ecuación:
Icontinua 1.25 In (2.6)
23
Dónde:
Icontinua= Corriente de una carga continua en ampere
2.3.6. Cálculo de la corriente nominal ajustada en cargas no continúas.
Se debe de ajustar la corriente usando la siguiente ecuación:
Incontinuo (2.7)
Dónde:
Incontinua= Corriente de una carga no continua, en ampere
Para determinar la capacidad de los interruptores de los circuitos derivados se
toma en cuenta el artículo 210-23 de la NOM-001-SEDE-2012 que se mencionan
a continuación:
“210-23. Cargas permisibles. En ningún caso la carga debe exceder a
la capacidad nominal del circuito derivado. Está permitido que el
circuito derivado individual alimente cualquier carga dentro de su valor
nominal. Un circuito derivado que suministre energía a dos o más
contactos o salidas, sólo debe alimentar las cargas de acuerdo con su
tamaño, como se especifica en (a) hasta (d) y como se resume en 210-
24 y en la tabla 210-24.
a) Circuitos derivados de 15 y 20 amperes. Se permite que los
circuitos derivados de 15 o 20 amperes alimenten a unidades de
alumbrado, otros equipos de utilización o una combinación de
ambos y debe cumplir con lo que se establece en (1) y (2)
siguientes.
Excepción: los circuitos derivados para aparatos pequeños, los
circuitos derivados para lavadora y los circuitos derivados para cuartos
de baño exigidos para las unidades de vivienda en 210-11(c)(1), (c)(2)
24
y (c)(3), sólo deben alimentar las salidas de contactos especificadas en
esta sección.
1. Equipo conectado con cordón y clavija que no está fijo en un
lugar. La carga nominal de cualquier equipo individual de
utilización conectado mediante cordón y clavija que no esté fijo
en un lugar no debe superar el 80 por ciento de la capacidad
nominal en amperes del circuito derivado.
2. Equipo de utilización fijo en un lugar. La carga nominal total del
equipo de utilización fijo en un lugar, que no sean luminarias, no
debe superar el 50% de la capacidad nominal en amperes del
circuito derivado, cuando también se alimenten unidades de
alumbrado o equipos de utilización conectados con cordón y
clavija no fijos en un sitio, o ambos. [14]
El artículo 210-23 nos indica que se permite utilizar interruptores de 15 y 20
Amperes en unidades de alumbrado o en combinación con contactos, así como
equipo fijo no deberá de superar el 80% de la capacidad del circuito derivado.
Para la sección de cálculos se debe de tener en cuenta el artículo 220-5 de la
NOM-001-SEDE-2012 que se mencionan a continuación:
“220-5. Cálculos
a) Tensiones. Si no se especifican otras tensiones, para el cálculo
de cargas del alimentador y de los circuitos derivados, deben
aplicarse las tensiones de 120, 120/240, 220Y/127, 208/120,
220, 240, 347, 440, 460, 480Y/277, 480, 600Y/347 y 600 volts.
b) Fracciones de un ampere. Cuando los cálculos den como
resultado una fracción decimal se permitirá redondear al ampere
entero más cercano. Cuando la fracción es menor a .5 se
redondeara hacia abajo.” [15]
25
Lo anterior se puede entender que los cálculos en los circuitos derivados se deben
de realizar de aplicando las tensiones mencionadas en el artículo 220-5, de igual
forma en la sección de cálculos se permitirá el redondeo de los resultados que den
una fracción decimal.
Para determinar las cargas en salidas de contactos se tomara en cuenta el artículo
220-14 de la NOM-001-SEDE-2012 que se mencionan a continuación:
“220-14. Otra cargas para todo tipo de construcciones. En todas las
construcciones, la carga mínima de cada salida de contacto de uso
general y salidas no utilizadas para alumbrado general, no debe ser
menor a las calculadas en (a) hasta (I) siguiente, las cargas indicadas
se basan en la tensión de los circuitos derivados:
a) Luminarias. Una salida que alimenta luminarias se debe calcular
con base en el valor máximo en voltampere del equipo y las
lámparas para las que este designada dicha luminaria.
i) Salidas para contactos. Excepto como se establece en (j) y (k)
siguiente, las salidas de contactos se deben de considerar
cuando menos de 180 voltampere para cada contactos sencillo o
múltiple instalados en el mismo yugo. Un contacto múltiple
compuesto de cuatro o más contactos, se debe calcular con no
menos de 90 voltampare por cada contacto. Esta disposición no
se debe aplicar a salidas para contactos especificadas en 210-
11c)(1) y (c )(2).”[13]
De acuerdo al artículo 220-14 los contactos se deben calcular con un máximo
valor de 180 VA y los circuitos que alimentan luminarias se calcularan de
acuerdo a valor máximo del equipo.
26
2.4. Motores, Circuitos de motores y controladores
Dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
En base a la tabla 2.2, se determina el valor en porcentaje para la selección
de la protección contra cortocircuito.
A continuación se muestra tabla.
Tabla 2.2.- Ajuste máximo de los dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra para circuitos derivados de motores [33]
Tipo de motor
En porcentaje de la corriente a plena carga
Fusible sin
retardo de
tiempo1
Fusible de dos
elementos1
(con retardo de
tiempo)
Interruptor
automático de
disparo
instantáneo
Interruptor
Automático de
tiempo inverso2
Motores
monofásicos 300 175 800 250
Motores
polifásicos de
corriente alterna
distintos a los de
rotor devanado
300 175 800 250
De jaula de ardilla:
diferentes de los
de diseño B
energéticamente
eficientes
300 175 800 250
De diseño B
energéticamente
eficientes
300 175 1100 250
Sincrónicos3
300 175 800 250
Con rotor
devanado 150 150 800 150
De corriente
continua (tensión
constante)
150 150 250 150
Para algunas excepciones a los valores especificados, ver 430-54. 1 Los valores de la columna fusible sin retardo de tiempo se aplican a fusibles de Clase CC de
acción retardada.
27
2 Los valores de la última columna también cubren los valores nominales de los interruptores
automáticos de tiempo inverso no ajustables, que se pueden modificar como se describe en 430-52(c)(1), Excepción 1 y. 2. 3 Los motores sincrónicos de bajo par y baja velocidad (usualmente 450 rpm o menos), como los
utilizados para accionar compresores alternativos, bombas, etc. que arrancan sin carga, no requieren que el valor nominal de los fusibles o el ajuste de los interruptores automáticos sea mayor al 200 por ciento de la corriente a plena carga.
En base al artículo 430-32(a) (1) de la NOM-001-SEDE-2012, se determinar el
valor en porcentaje para dimensionar la protección contra sobrecarga, el cual se
menciona a continuación:
“430-32. Motores de servicio continúo.
a) De más de 746 watts (1 hp). Todos los motores de servicio continuo
de más de 746 watts (1 hp nominal) deben estar protegidos contra
sobrecargas por uno de los medios indicados en (1) hasta (4)
siguientes:
1) Dispositivo separado de protección contra sobrecarga. Un dispositivo
separado de protección contra sobrecarga que sea sensible a la
corriente del motor. Este dispositivo se debe seleccionar para que se
dispare o debe tener valor nominal no mayor al siguiente porcentaje del
valor nominal de corriente de plena carga, de la placa de
características del motor:
Motores con un factor de servicio
marcado de 1.15 o más 125 por ciento
Motor con un aumento de temperatura
marcado de 40°C o menos 125 por ciento
Todos los demás motores 115 por ciento” [32]
En base al artículo 430-22 de la NOM-001-SEDE-2012, se determinar el valor en
porcentaje para dimensionar el conductor que alimenta el motor, el cual se
menciona a continuación:
28
“430-22. Un solo motor. Los conductores que alimenten un solo motor
usado en una aplicación de servicio continuo, deben tener ampacidad
no menor al 125 por ciento del valor nominal de corriente de plena
carga del motor, como se determina en 430-6(a)(1), o no menos a la
especificada a continuación.” [31]
Para dimensionar el circuito que alimenta un motor se debe de tomar en cuenta
los artículos antes mencionados.
2.4.1. Protección contra corto circuito
Se selecciona el porcentaje de la tabla 2.2 de acuerdo a la corriente nominal del
motor, el tipo de motor y las características del interruptor, La siguiente ecuación
nos indica la corriente la cual debe de ser igual o menor a la capacidad del
interruptor termomagnético.
Ipcc Pcc In (2.8)
Dónde:
Ipcc= Corriente para el ajuste máximo de los dispositivos contra cortocircuito Pcc=Porcentaje de la corriente a plena carga. In=Corriente nominal, en ampere
2.4.2. Protección contra sobre corriente
Se selecciona el porcentaje del artículo 430-32(a) (1) de la NOM-001-SEDE-2012
de acuerdo a la corriente nominal del motor, el tipo de motor, La siguiente
ecuación nos indica la corriente la cual no debe de menor a la capacidad del
interruptor termomagnético.
Ipcsc P In (2.9)
Dónde:
Ipcsc= Corriente para el ajuste máximo de los dispositivos contra cortocircuito Pcsc=Porcentaje de la corriente en servicio continuo In=Corriente nominal, en ampere
29
Conductor alimentador
De acuerdo al artículo 430-22 de la NOM-001-SEDE-2012. La siguiente ecuación
indica la corriente la cual no debe de ser menor a la ampacidad en la terminal y en
la temperatura máxima admisible.
Icond 125 In (2.10)
Por lo tanto
Icond Iajustada (2.11)
Dónde:
Icond= Corriente para determinar la ampacidad de conductor. Pcsc=Porcentaje de la corriente en servicio continuo. In=Corriente nominal, en ampere.
2.5. Conductores.
De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012 el conductor con aislamiento es:
“Conductor rodeado de un material de composición y espesor
reconocido en esta NOM con aislamiento eléctrico.” [9]
Para seleccionar los conductores se debe de tomar como base el criterio 4.2.6 de
la NOM-001-SEDE-2012 que a continuación se menciona:
“4.2.6 Área de la sección transversal de los conductores.
El área de la sección transversal de los conductores debe determinarse
tanto para operación normal como para condiciones de falla en función:
- De su temperatura máxima admisible
- De la caída de tensión admisible.” [8]
30
En base al criterio 4.2.6 de la NOM-001-SEDE-2012, los conductores se
deben se seleccionar de acuerdo a su operación normal y a sus condiciones
de falla.
Los conductores deben ser apropiados de acuerdo al uso permitido de tal y
como lo establece el artículo 310-10 de la NOM-001-SEDE-2012 el cual se
mencionan a continuación:
“310-10. Usos permitidos. Se permitirá el uso de los conductores
descritos en 310-104 en cualquiera de los métodos de alumbrado
cubiertos en el capítulo 3, y como se especifica en sus respectivas
tablas y como se permita en otras partes de esta NOM.
Nota: el aislamiento termoplástico se puede endurecer a temperaturas
menores a -10 °C. A temperatura normal, el aislamiento termoplástico
también se puede deformar si está sometido a presiones, como en los
puntos de soporte. Si se utilizaran aislantes termoplástico es en
circuitos de corriente continua en lugares mojados, se puede producir
una electroósmosis entre el conductor y el aislante.”[16]
En las indicaciones del artículo 310-10 el conductor se debe seleccionar en base
al artículo 310-104 de la NOM-001-SEDE-2012 que se mencionan a continuación:
“310-104. Construcción y aplicación de los conductores. Los
conductores aislados deben cumplir las disposiciones aplicables de las
tablas 310-104 (a) a 310-104(e).
Nota: Los aislamientos termoplásticos se pueden endurecer a
temperaturas menores a -10°C. A temperatura normal, los aislamientos
termoplásticos se pueden deformar si están sometidos a presión, tal
como en los puntos de soporte.
Si se utilizan aislantes termoplásticos en circuitos de corriente continua
en lugares mojados, se pueden producir electroendósmosis entre el
conductor y el aislamiento.”[17]
31
A continuación se muestra la tabla 2.3, la cual sirve para checar los tipos de
conductores, aislamiento y si temperatura máxima del conductor.
Tabla 2.3.- Aplicaciones y aislamientos de conductores de 600 volts. [37]
Nombre genérico Tipo
Temperat
ura
máxima
del
conducto
r
Aplicació
n prevista Aislamiento
Recubrimien
to externo 1
Etileno-propilenofluorado
FEP
o
FEP
B
90°C
Lugares
secos y
húmedos
Etileno-
propilenofluorado
Ninguno
200°C
Lugares
secos
Trenza de
fibra de vidrio
Para
aplicacion
es
especiales2
Trenza de
fibra de vidrio
u otro
material
trenzado.
Aislamiento mineral ( con
cubierta metálica) MI
90°C
Lugares
secos y
mojados
Oxido de magnesio3
Cobre o
aleación de
acero
250°C
Para
aplicacion
es
especiales2
Termoplásticos resistente a
la humedad, al calor y al
aceite
MI
60°C
Alambrado
de
máquinas
herramient
a en
lugares
mojados
Termoplástico
retardante a la
humedad, al calor y
al aceite.
Ninguno,
cubierta de
naylon o
equivalente.
90°C
Alambrado
de
máquinas
herramient
a en
lugares
secos
Papel 85°C
Para
conductor
es
subterráne
os de
acometida
Papel Cubierta de
plomo
32
Nombre genérico Tipo
Temperat
ura
máxima
del
conducto
r
Aplicació
n prevista Aislamiento
Recubrimien
to externo 1
Perfluoroalcoxi PFA
90°C
Lugares
secos y
húmedos
Perfluoroalzoxi Ninguno
200°C
Lugares
secos y
aplicacion
es
especiales2
Perfluoroalcoxi PFA
H 250°C
Solo para
lugares
secos,
solo para
cables
dentro de
aparatos o
dentro de
aparatos
de
canalizaci
ones
conectado
s a
aparatos
(solo de
niquel o de
cobre
recubierto
s de
niquel)
Perfluoroalcoxi Ninguno
Termofijo RHH 90°C
Lugares
secos y
húmedos
Recubiertos
no metalicos
resistentes a
la humedad y
retardantes a
la flama1
Termofijos resistentes a la
humedad
RHW 75°C Lugares
secos y
mojados
Termofijos resistente
a la humedad y
retardante a la flama
Recubrimient
o no metálico,
resistente a la
húmeda y
retardante a
la flama4
RHW
-2 90°C
Hule silicón SA 90°C Lugares
secos y Hule silicón
Trenza de
fibra de vidrio 200°C
33
Nombre genérico Tipo
Temperat
ura
máxima
del
conducto
r
Aplicació
n prevista Aislamiento
Recubrimien
to externo 1
húmedos u otro
material
Termofijo SIS 90°C
Solo para
alambrado
de
tableros
Termofijoretardante
a la flama Ninguno
Termoplastico y malla
externa de material fibroso TBS 90°C
Solo para
alambrado
de
tableros
Termoplástico
Recubrimient
o no
metalicoretar
dante a la
flama
Politetra-fluoroetileno TFE 250°C
Solo para
lugares
secos,
solo para
cables
dentro de
aparatos o
dentro de
canalizaci
ones
conectada
s a
aparatos
(solo de
níquel o
de cobre
recubierto
de níquel)
Pilitetra-fluoroetileno Ninguno
Termoplastico con cubierta
de nylon, resistente a la
humedad, al calor y la
propagación de la flama
THH
N 90°C
Lugares
secos
Termoplásticoretarda
nte a la flama y
resistencia a la
humedad y al calor
Cubierta de
nylon o
equivalente
Termoplástico resistente a la
humedad al calor y
retardante a la flama
THH
W
75°C Lugares
mojados Termoplástico
retardante a la flama
y resistente al calor y
la humedad.
Ninguno
90°C Lugares
secos
Termoplástico resistente a la
humedad, al calor, retardante
THH
W-LS 75
Lugares
secos y
Termoplástico
resistentea la Ninguno
34
Nombre genérico Tipo
Temperat
ura
máxima
del
conducto
r
Aplicació
n prevista Aislamiento
Recubrimien
to externo 1
a la flama, de emisión
reducida de humos y gas
acido
mojados humedad, al calor,
retardante a la flama,
deemisión reducida
Termoplástico con
cubierta de nylon,
resistente al calor, a la
humedad y retardante
a la flama.
THW
N 75 °C
Lugares
secos y
húmedos
Termoplástico con
cubierta de nylon,
resistente al calor, a
la
humedad y
retardante a
la flama.
Cubierta de
nylon o
equivalente THW
N-2 90 °C
Termoplástico
resistente a la
humedad y retardante
a la flama.
TW 60 °C
Lugares
secos y
mojados
Termoplástico resistente
a la humedad y retardante a la flama.
Ninguno
Cable monoconductor
subterráneo y circuitos
derivados de un solo
conductor (para
cables de tipo UF con
más de un conductor,
ver el Artículo 340)
UF
60 °C
Ver el
Artículo
340
Resistente a la humedad
4
Integrado con
el aislante
75 °C5
Resistente a la humedad y al calor
Cable de acometida
subterránea de un
solo conductor
USE 75 °C
Ver el
Artículo
3406
Resistente al calor y
a la
humedad
Recubrimient
o no metálico
resistente a la
humedad
Termofijoretardante a
la flama
USE-
2 90 °C
Lugares
mojados
Termoplástico
retardante
a la flama
Ninguno
Termofijoretardante a
la flama y resistente al
calor y a la humedad
XHH 90 °C
Lugares
secos
yhúmedos
Termofijoretardantea
la flama y resistente
al calory a la
humedad
Ninguno
35
Nombre genérico Tipo
Temperat
ura
máxima
del
conducto
r
Aplicació
n prevista Aislamiento
Recubrimien
to externo 1
Termofijoretardante a
la flama y resistente al
calor y a la humedad
XHH
W
90 °C Lugares
secos y
húmedos
Termofijoretardante
a laflama y resistente
al calory a la
humedad
Ninguno
75 °C
Tetrafluoroetilenomodificadoc
onetileno. Z
90 °C Lugares
secos y
aplicacion
es
especiales2
Tetrafluoroetilenomo
dificado con etileno. Ninguno
150 °C
Tetrafluoroetileno modificado
conetileno.
ZW
75 °C Lugares
húmedos
Tetrafluoroetilenomo
dificado con etileno. Ninguno
90 °C
Lugares
secos y
mojados
150 °C
Lugares secos y
aplicaciones
especiales2
ZW-2 90 °C
Lugares
secos y
mojados
NOTAS: 1. Algunos aislamientos no requieren recubrimiento exterior. 2. Cuando las condiciones de diseño requieren que la temperatura máxima de operación del
conductor sea superior a 90 °C. 3. Para circuitos de señalización que permiten un aislamiento de 300 volts. 4. Incluye una cubierta integral. 5. Para limitación de ampacidad, véase 340-80. 6. Para cables con un recubrimiento no metálico sobre conductores individualmente aislados
con hule con una cubierta de aluminio o una cubierta de plomo o en cables multiconductores con algún tipo de estas cubiertas metálicas, no se requiere que sean retardantes de la flama.
Para los cables de tipo MC, véase 330-104. Para los cables de recubrimiento no metálico, véase el Artículo 334, Parte C. Para los cables tipo UF, véase el Artículo 340, Parte C Se permite que los tipos de cables para utilizarse en temperaturas de operación 90º C en
lugares secos y mojados se marquen con elsufijo "-2" por ejemplo: THW-2, XHHW-2, RHW-2, etc.
Los cables con aislamiento termofijo, sin contenido de halógenos, pueden tener un grabado “LS0H”. Los cables que se graban como “LS” son no propagadores del incendio y de baja emisión
de humos.
36
Se debe de tener en cuenta que los conductores deben ser de cobre o algún
material que esté indicado en la NOM-001-SEDE-2012, para checar esta
indicación el artículo 110-5 de la NOM-001-SEDE-2012 lo menciona a
continuación:
“110-5. Conductores. Los conductores normalmente utilizados para
transportar corriente deben der de cobre, a no ser que en esta NOM, se
indique otra cosa. Si no se especifica el material del conductor, el
material y las secciones transversales que se indiquen en esta NOM se
debe aplicar como si fueran conductores de cobre. Si se utilizan otros
materiales, los tamaños deben cambiarse conforme a su equivalente
en cobre como se señala en 310-15.”[18]
Para la descripción de los calibres de los conductores en la memoria y en el
diagrama unifilar se coloca según lo indicado en el artículo 110-16 de la NOM-001-
SEDE-2012 que a continuación se menciona:
“110-6. Designación (tamaño) de los conductores. Los tamaños de los
conductores se indican como designación y se expresan en milímetros
cuadrados y opcionalmente su equivalente en AWG (American
WireGage) o en mil circular mil (kcmil).” [18].
De lo anterior los conductores se deben de proteger contra sobrecorriente como lo
indica el artículo 310-15, d) de la NOM-001-SEDE-2012 que a continuación se
menciona:
“310-15 d) protección contra sobre corriente. Cuando las capacidades
nominales o el ajuste de los dispositivos de protección contra
sobrecorriente no corresponden con las capacidades nominales con los
valores de ajuste permitidos para esos conductores, se permite tomar
los valores inmediatamente superiores según lo establecido en 240 -
3(b) y 240 -3(c).” [16]
37
La ampacidad de los conductores se debe de checar por las limitaciones de su
temperatura de operación tal y como lo indica el artículo 110-14 c) de la NOM-001-
SEDE-2012 que a continuación se menciona:
“110-14, c). Limitaciones por temperatura. La temperatura nominal de
operación del conductor, asociada con si ampacidad, debe
seleccionarse y coordinarse de forma que no exceda la temperatura
nominal más baja de cualquier terminal, conductor o dispositivo
conectado. Se permite el uso de los conductores con temperatura
nominal mayor que la especificada para las terminales, cuando se
utilizan factores de ajuste por temperatura o de corrección por
ampacidad o ambos.
1. Disposiciones para el equipo. La determinación de las
disposiciones para las terminales del equipo se deben basar en
110-14(c)(1)(a) o (c)(1)(b). A menos que el equipo esté
aprobado y marcado de forma diferente, la ampacidad del
conductor utilizada para determinar las disposiciones para los
terminales del equipo se debe basar en la Tabla 310-15(b)(16) y
según las modificaciones adecuadas de 310-15(b)(7).” [18]
De acuerdo al artículo anterior, la ampacidad de los conductores en la terminal se
checa de la siguiente manera, los conductores menores de 100 Amperes se deben
de seleccionar a 60°C y los conductores mayores de 100 Amperes se deben
seleccionar a 75°C a continuación se muestra la tabla 2.4
38
Tabla 2.4.- Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones hasta 2000 volts y 60°C a 90°C. No más de tres conductores de corriente en una canalización, cable o directamente enterrados, basados en una temperatura ambiente de 30°C. [38]
Tamaño o
designación
Temperatura nominal del conductor [véase la tabla 310-104(a)]
60°C 75°C 90°C 60°C 75°C 90°C
mm2
AWG
o
kcmil
Tipos
TW,
UF
Tipos RHW,
THHW,
THHW-LS,
THW, THW-
LS, THWN,
XHHW, USE,
ZW
Tipos TBS, SA, SIS,
FEP, FEPB, MI,
RHH, RHW-2,
THHN, THHW,
THHW-LS, THW-2,
THWN-2, USE-2,
XHH, XHHW,
XHHW-2, ZW-2
TIPOS
UF
TIPOS
RHW,
XHHW,
USE
TIPOS SA,
SIS, RHH,
RHW-2, USE-
2, XHH,
XHHW,
XHHW-2,
ZW-2
0.824 18** - - 14 - - -
1.31 16** - - 18 - - -
2.08 14** 15 20 25 - - -
3.31 12** 20 25 30 - - -
5.26 10** 30 35 40 - - -
8.37 8 40 50 55 - - -
13.3 6 55 65 75 40 50 55
21.2 4 70 85 95 55 65 75
26.7 3 85 100 115 65 75 85
33.6 2 95 115 130 75 90 100
42.4 1 110 130 145 85 100 115
53.49 1/0 125 150 170 100 120 135
67.43 2/0 145 175 195 115 135 150
85.01 3/0 165 200 225 130 155 175
107.2 4/0 195 230 260 150 180 205
127 250 215 255 290 170 205 230
152 300 240 285 320 195 230 260
177 350 260 310 350 210 250 280
203 400 280 335 380 225 270 305
253 500 320 380 430 260 310 350
304 600 350 420 475 285 340 385
355 700 385 460 520 315 375 425
380 750 400 475 535 320 385 435
405 800 410 490 555 330 395 445
39
Tamaño o
designación
Temperatura nominal del conductor [véase la tabla 310-104(a)]
60°C 75°C 90°C 60°C 75°C 90°C
mm2
AWG
o
kcmil
Tipos
TW,
UF
Tipos RHW,
THHW,
THHW-LS,
THW, THW-
LS, THWN,
XHHW, USE,
ZW
Tipos TBS, SA, SIS,
FEP, FEPB, MI,
RHH, RHW-2,
THHN, THHW,
THHW-LS, THW-2,
THWN-2, USE-2,
XHH, XHHW,
XHHW-2, ZW-2
TIPOS
UF
TIPOS
RHW,
XHHW,
USE
TIPOS SA,
SIS, RHH,
RHW-2, USE-
2, XHH,
XHHW,
XHHW-2,
ZW-2
456 900 435 520 585 355 425 480
507 1000 455 545 615 375 445 500
633 1250 495 590 665 405 485 545
760 1500 525 625 705 435 520 585
887 1750 545 650 735 455 545 615
1013 2000 555 665 750 470 560 630
*Vease 310-15(b)(2) para los factores de corrección de la ampacidad cuando la temperatura es
diferente de 30°C
**Vease 240-4(d) para limitaciones de protección contra sobrecorriente del conductor.
Para determinar el factor de agrupamiento a utilizar para más de 3 conductores
portadores de corriente en una canalización, se utiliza la tabla 2.5 que a
continuación se muestra:
Tabla 2.5.- Factores de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en una canalización o cable. [39]
Número de conductores¹
Porcentaje de los valores en las tablas 310-15(b)(16) a 310- 15(b)(19), ajustadas para temperatura ambiente,
si es necesario.
4-6
7-9
10-20
21-30
31-40
41 y más
80
70
50
45
40
35
¹Es el número total de conductores en la canalización o cable ajustado de acuerdo con 310-15(b)(5) y (6).
40
Para determinar el factor de corrección por temperatura, se utiliza la tabla 2.6, que
se muestra a continuación:
Tabla 2.6.- Factores de Corrección basados en una temperatura ambiente de 30 °C. [40]
Para temperaturas ambiente distintas de 30 °C, multiplique las anteriores ampacidades permisibles por el factor correspondiente de los que se indican a continuación:
Temperatura
ambiente (°C)
Rango de temperatura del conductor
60 °C 75 °C 90 °C
10 o menos
11-15
16-20
21-25
1.29
1.22
1.15
1.08
1.20
1.15
1.11
1.05
1.25
1.12
1.08
1.04
26-30
31-35
36-40
41-45
1.00
0.91
0.82
0.71
1.00
0.94
0.88
0.82
1.00
0.96
0.91
0.87
46-50
51-50
56-60
61-65
0.58
0.41
-
-
0.75
0.67
0.58
0.47
0.82
0.76
0.71
0.65
66-70
91-75
76-80
81-85
-
-
-
-
-
-
-
-
0.58
0.50
0.41
0.29
Para el cálculo de los conductores se determina por su temperatura admisible,
ampacidad en la terminal y caída de tensión, de acuerdo a las indicaciones de
todos los artículos mencionados con anterioridad.
2.5.1. Por su temperatura máxima admisible.
a) Temperatura de operación del aislamiento con base a la tabla 2.3.
Se determina la temperatura máxima de operación del aislamiento, en lugar
seco o lugar mojado ya sea el caso.
b) Determinar un factor de corrección por agrupamiento de acuerdo al número
de conductores portadores de corriente con base a la tabla 2.5.
41
Se debe seleccionar el porcentaje de acuerdo al número de conductores
portadores de corriente en una canalización, el cual se define como factor
de agrupamiento (F.A.).
c) Determinar un factor de corrección por temperatura con base a la tabla 2.6.
Basándose en una temperatura ambiente de 30°Cse debe seleccionar el
factor de corrección de acuerdo a la temperatura en el inmueble, el cual se
definirá como factor de temperatura (F.T.).
En base a los anteriores incisos se establecer las siguientes ecuaciones:
Para circuitos con una carga continua, se toma la ecuación 2.6, para determinar la
corriente ajustada por la temperatura máxima.
Iajustadac
(2.12)
Dónde:
Iajustadac= Corriente ajustada de carga continua. F.A.= Factor de agrupamiento F.T= Factor de temperatura
Para circuitos con una carga no continua, se toma la ecuación 2.7, para
determinar la corriente ajustada por la temperatura máxima.
Iajustadanc
(2.13)
Dónde:
Iajustadanc= Corriente ajustada de carga no continua. F.A.= Factor de agrupamiento F.T= Factor de temperatura
Para seleccionar el conductor adecuado se deberá de checar la ampacidad del
conductor de acuerdo a la su temperatura de operación.
42
Se selecciona el conductor en la tabla 2.4, con su temperatura de
operación(T.O.),el conductor es adecuado si cumple con siguiente comparación:
Ampacidad del conductor ⦥In
Dónde:
Ampacidad del conductor= Conductor seleccionado de acuerdo su temperatura de operación. In= Corriente nominal en ampere.
a) Para cargas continuas
El conductor se selecciona en base a su temperatura de operación de 60°C,
75°C o 90°C ya sea el caso, utilizando la tabla 2.4, el conductor se debe de
checar si cumple de acuerdo a la comparación:
Ampacidad del conductor ⦥ Iajustadac
Dónde:
Ampacidad del conductor= Conductor seleccionado de acuerdo su temperatura de operación. Iajustadac= corriente ajustada en cargas continuas en ampere.
b) Para cargas no continuas
De acuerdo en el artículo 110-14 se deberá de basar en las disposiciones
para las terminales de los equipos a 60° para conductores menores a 100
A. y 75°C para conductores mayores a 100 A., utilizando la tabla 2.4, el
conductor se debe de checar si cumple de acuerdo a la comparación:
Ampacidad del conductor ⦥Iajustadanc
Dónde:
Ampacidad del conductor= Conductor seleccionado de acuerdo su temperatura de operación. Iajustadanc= corriente ajustada en cargas no continuas en ampere.
43
2.5.2. Por su ampacidad en la terminal.
Para seleccionar el conductor adecuado se deberá de checar la ampacidad del
conductor en la terminal.
De acuerdo en el artículo 110-14 se debe basar en las disposiciones para las
terminales de los equipos a 60° para conductores menores a 100 A. y 75°C para
conductores mayores a 100 A. Se determina el conductor en la tabla 2.4, el
conductor es adecuado si cumple con siguiente comparación:
Ampacidad del conductor ⦥In
Dónde:
Ampacidad del conductor= Conductor seleccionado de acuerdo a la ampacidad en las terminales
In= Corriente nominal, en ampere.
2.5.3. Por su caída de tensión admisible
a) De acuerdo a la Nota 2 del artículo 215-2, 4) y nota 4 del artículo 210-19,
a)1)los conductores alimentadores serán seleccionados con un tamaño que
evite una caída de tensión mayor al 3% más lejana, una vez establecido
esto y para cualquier combinación la máxima caída de tensión entre
circuitos alimentadores y circuitos derivados no deberá de superar el 5%.
Con la siguiente ecuación se calcula la caída de tensión en porciento [29]:
(2.14)
Dónde:
Z=Impedancia en Ω/km L=longitud del conductor en metros. I=corriente en ampere. V=Tensión C=Constante determinada por el tipo de carga
44
Para obtener la Z (impedancia) se calcula con la siguiente ecuación [29]:
√ (2.15)
Dónde:
Z=Impedancia en Ω/km. Xl=ReactanciaenΩ/kmvalor obtenido de la tabla 2.7 R=Resistencia en Ω/km valor obtenido de la tabla 2.7.
45
A continuación se muestra la tabla 2.7, donde se observan los valores de la reactancia y resistencia de los conductores. Tabla 2.7.- Resistencia y reactancia en corriente alterna para los cables para 600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75 °C. Tres conductores individuales en un tubo conduit.[30]
Area mm2
Tamaño (AWG o kcmil)
Ohms al neutro por kilómetro
XL (Reactancia)para todos los conductores
Resistencia en corriente alterna para conductores de cobre sin recubrimiento
Resistencia en corriente alterna para conductores de aluminio
Z eficaz a FP = 0.85 para conductores de cobre sin recubrimiento
Z eficaz a FP = 0.85 para conductores de aluminio
Conduit de PVC o Aluminio
Conduit de
acero
Conduit de PVC
Conduit de Aluminio
Conduit de
Acero
Conduit de PVC
Conduit de Aluminio
Conduit de
Acero
Conduit de PVC
Conduit de Aluminio
Conduit de
Acero
Conduit de PVC
Conduit de Aluminio
Conduit de
Acero
2.08
3.31
5.26
8.36
14
12
10
8
0.190
0.177
0.164
0.171
0.240
0.223
0.207
0.213
10.2
6.6
3.9
2.56
10.2
6.6
3.9
2.56
10.2
6.6
3.9
2.56
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
8.9
5.6
3.6
2.26
8.9
5.6
3.6
2.26
8.9
5.6
3.6
2.30
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
13.30
21.15
26.67
33.62
6
4
3
2
0.167
0.157
0.154
0.148
0.210
0.197
0.194
0.187
1.61
1.02
0.82
0.62
1.61
1.02
0.82
0.66
1.61
1.02
0.82
0.66
2.66
1.67
1.31
1.05
2.66
1.67
1.31
1.05
2.66
1.67
1.31
1.05
1.44
0.95
0.75
0.62
1.48
0.95
0.79
0.62
1.48
0.98
0.79
0.66
2.33
1.51
1.21
0.98
2.36
1.51
1.21
0.98
2.36
1.51
1.21
0.98
42.41
53.49
67.43
85.01
1
1/0
2/0
3/0
0.151
0.144
0.141
0.138
0.187
0.180
0.177
0.171
0.49
0.39
0.33
0.253
0.52
0.43
0.33
0.269
0.52
0.43
0.33
0.259
0.82
0.66
0.52
0.43
0.85
0.69
0.52
0.43
0.82
0.66
0.52
0.43
0.52
0.43
0.36
0.289
0.52
0.43
0.36
0.302
0.52
0.43
0.36
0.308
0.79
0.62
0.52
0.43
0.79
0.66
0.52
0.43
0.82
0.66
0.52
0.46
107.2
127
152
177
4/0
250
300
350
0.135
0.135
0.135
0.131
0.167
0.171
0.167
0.164
0.203
0.171
0.144
0.125
0.220
0.187
0.161
0.141
0.207
0.177
0.148
0.128
0.33
0.279
0.233
0.200
0.36
0.295
0.249
0.217
0.33
0.282
0.236
0.207
0.243
0.217
0.194
0.174
0.256
0.230
0.207
0.190
0.262
0.240
0.213
0.197
0.36
0.308
0.269
0.240
0.36
0.322
0.282
0.253
0.36
0.33
0.289
0.262
203
253
304
380
507
400
500
600
750
1000
0.131
0.128
0.128
0.125
0.121
0.161
0.157
0.157
0.157
0.151
0.108
0.089
0.075
0.062
0.049
0.125
0.105
0.092
0.079
0.062
0.115
0.095
0.082
0.062
0.059
0.177
0.141
0.118
0.095
0.075
0.194
0.157
0.135
0.112
0.089
0.180
0.148
0.125
0.102
0.082
0.161
0.141
0.131
0.118
0.105
0.174
0.157
0.144
0.131
0.118
0.184
0.164
0.154
0.141
0.131
0.217
0.187
0.167
0.148
0.128
0.233
0.200
0.180
0.161
0138
0.240
0.210
0.190
0.171
0.151
Notas: 1. Estos valores se basan en las siguientes constantes: conductores del tipo RHH con trenzado de Clase B, en configuración acunada. La conductividad de los alambres es del 100 por ciento IACS para cobre y del 61 por ciento IACS para aluminio; la del conduit de aluminio es del 45 por ciento IACS. No se tiene en cuenta la reactancia capacitiva, que es insignificante a estas tensiones. Estos valores de resistencia sólo son válidos a 75 °C y para los parámetros dados, pero son representativos para los tipos de alambres para 600 volts que operen a 60 Hz.
2. La impedancia (Z) eficaz se define como R cos ()+ X sen(), en donde es el ángulo del factor de potencia del circuito. Al multiplicar la corriente por la impedancia eficaz se obtiene una buena aproximación de la caída de tensión de línea a neutro. Los valores de impedancia eficaz de esta tabla sólo son válidos con unfactor de Potencia de 0.85. Para cualquier otro factor de potencia (FP) del circuito, la impedancia eficaz (Ze) se puede calcular a partir de los valores de R y XL dados en esta tabla, como sigue: Ze= R x FP + XL sen [arccos (FP)].
46
2.6. Conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012 el conductor de puesta a tierra es:
“Conductor utilizado para conectar un equipo o el circuito puesto a
tierra de un sistema de alambrado al electrodo o electrodos de puesta a
tierra.” [9]
Se requiere que un sistema este puesto a tierra, cuando uno de los siguientes
incisos sea identificado en nuestra instalación el artículo 250-4 de NOM-001-
SEDE-2012 lo menciona a continuación:
“250-4. Requisitos generales para puesta a tierra y unión. Los
siguientes requisitos generales identifican lo que se exige que cumplan
la puesta a tierra y unión de los sistemas eléctricos.
a) Sistemas puestos a tierra.
1. Puesta a tierra de los sistemas eléctricos. Los sistemas
eléctricos que son puestos a tierra se deben conectar a tierra de
manera que limiten la tensión impuesta por descargas
atmosféricas, sobretensiones en la línea, o contacto no
intencional con líneas de tensión mayor y que estabilicen la
tensión a tierra durante la operación normal.
NOTA: Una consideración importante para limitar la tensión
impuesta es el direccionar los conductores de unión y del
electrodo de puesta a tierra, de modo tal que no sean más
largos de lo necesario para completar la conexión sin perturbar
las partes permanentes de la instalación, así como evitar
dobleces y bucles innecesarios.
2. Puesta a tierra del equipo eléctrico. Los materiales conductores
que normalmente no transportan corriente, que alojan a los
conductores o equipo eléctrico, o que forman parte de dicho
47
equipo, deben estar conectados a tierra con el fin de limitar la
tensión a tierra en estos materiales.
3. Unión en el equipo eléctrico. Los materiales conductores que
normalmente no transportan corriente, que alojan a los
conductores o equipo eléctrico, o que forman parte de dicho
equipo, se deben conectar entre sí y a la fuente de alimentación
eléctrica de manera que establezcan una trayectoria efectiva
para la corriente de falla a tierra.
4. Unión de materiales eléctricamente conductivos y otros equipos.
Los materiales eléctricamente conductivos que normalmente no
transportan corriente, que tienen probabilidad de energizarse, se
deben conectar entre sí y a la fuente de alimentación eléctrica
de manera que establezcan una trayectoria efectiva para la
corriente de falla a tierra.
5. Trayectoria efectiva de la corriente de falla a tierra. Los equipos
y el alambrado eléctrico y otros materiales eléctricamente
conductivos que tienen la probabilidad de energizarse, se deben
instalar de forma que establezcan un circuito de baja
impedancia, que facilite la operación del dispositivo de
protección contra sobrecorriente o del detector de falla a tierra
para sistemas puestos a tierra a través de una alta impedancia.
Deben tener la capacidad de transportar con seguridad la
corriente máxima de falla a tierra que probablemente sea
impuesta sobre él desde cualquier punto del sistema de
alambrado en donde pueda ocurrir una falla a tierra hasta la
fuente de alimentación.” [19]
Para seleccionar el calibre del conductor que conecta al electrodo de puesta a
tierra en la instalación se deben seguir la indicación del artículo 250-66 (a) de
NOM-001-SEDE-2012 el cual se menciona a continuación:
48
“250-66 a) Conexiones a los electrodos de varilla, tubería o placa.
Cuando el conductor del electrodo de puesta a tierra está conectado a
electrodos de varilla, tubería o placa, como se permite en 250-52(a)(5)
o (a)(7), no se requerirá que esa porción del conductor, que es la única
conexión al electrodo de puesta a tierra, sea mayor de 13.3 mm2 (6
AWG) si es alambre de cobre, o de 21.2 mm2 (4 AWG) si es alambre
de aluminio.”[20]
El cual establece que las conexiones a los electrodos tipo varilla tubería o
placa el conductor que interconecta debe ser mayor al calibre 6 AWG si este
es de cobre o calibre 4 si es de aluminio.
Para dimensionar el conductor de puesta a tierra de los equipos, dispositivos
automáticos de protección contra sobrecorriente se hará según lo indicado en
el artículos 250-122 de NOM-001-SEDE-2012 el cual se menciona a
continuación:
“250 -122 tamaño de los conductores de puesta a tierra de equipos.
a) General. Los conductores de puesta tierra de equipos, de cobre, aluminio, o
aluminio recubierto de cobre, del tipo alambre, no deben ser de tamaño
menor a los mostrados en la tabla 250 -122, pero en ningún caso se exigía
que sean mayores que los conductores de los circuitos que alimentan el
equipo. Cuando se usa una charola para cables, canalización, blindaje o
cable armado como conductor de puesta tierra de equipos, se establecen
en 250 -18 y 250 -134(a), se debe cumplir con 250 -4(a)(5) o (b)(4).
b) Incremento en el tamaño. Cuando se incrementa el tamaño de los
conductores de fase, se debe incrementar el tamaño de los conductores de
puesta tierra de equipos, se hay instalados, proporcionalmente a área en
mm² o kcmil de los conductores de fase.
c) circuitos múltiples. Cuando un solo conductor de puesta tierra de equipos
instalar con circuitos múltiples en la misma canalización, cable o charola
para cables, se debe dimensionar para los conductores protegidos con el
49
mayor dispositivo contra sobre corriente en la canalización, cable o charola
para cables. Los conductores de puesta tierra de equipos, instalados en
charola para cables deben cumplir con los requisitos mínimos de 392 -
10(b)(1)(c).
d) Circuitos de motores los conductores de puesta tierra de equipos para
circuitos de motores se deben dimensionar según 1) o 2) siguientes.
1) General. El tamaño del conductor de puesta tierra de equipos no debe ser
menor al determinado en 250 -122(a), con base en el valor nominal del
dispositivo de protección contra cortocircuito y fallas a tierras del circuito
derivado.
2) Interruptor automático de disparo instantáneo y protector contra
cortocircuito del motor. Cuando el dispositivo de protección contra sobre
corriente es un interruptor automático de disparo instantáneo un protector
contra cortocircuito del motor, el tamaño del conductor de puesta tierra de
equipos no debe ser menor al determinado en 250 -122(a) usando el valor
nominal máximo permitido del fusibles de doble elemento con retardo de
tiempo, seleccionado para la protección del circuito derivado contra fallar a
tierra. De acuerdo con 430 -52(c)(1), Excepción 1.
e) Cordón flexible y alambre de luminarias. El conductor de puesta a tierra de
equipos en un cordón flexible con el mayor conductor del circuito de tamaño
5.26 mm2 (10 AWG) o menor, y el conductor de puesta a tierra de equipos
usado con alambres para artefactos de alumbrado de cualquier tamaño de
acuerdo con240-5, no debe ser menor al tamaño 0.824 mm2 (18 AWG) de
cobre y no menor a los conductores del circuito. El conductor de puesta a
tierra de equipos en un cordón flexible con un conductor del circuito mayor
al tamaño5.26 mm2 (10 AWG) se debe dimensionar de acuerdo con la
Tabla 250-122.
f) Conductores en paralelo. Cuando los conductores están instalados en
paralelo en canalizaciones múltiples o cables, como se permite en 310-
10(h), los conductores de puesta a tierra de equipos, si se usan, se deben
instalar en paralelo en cada canalización o cable. Cuando los conductores
50
están instalados en paralelo en la misma canalización, cable o charola para
cables, como se permite en 310-10(h), se permite un solo conductor de
puesta a tierra de equipos. Los conductores de puesta a tierra instalados en
charola para cables deben cumplir con los requerimientos mínimos de 392-
10(b)(1)(c).El tamaño de cada conductor de puesta a tierra de equipos debe
estar de acuerdo con 250-122.
g) Derivaciones del alimentador. Los conductores de puesta a tierra de
equipos instalados junto con derivaciones del alimentador no deben ser
menores que los indicados en la Tabla 250-122, basados en el valor
nominal del dispositivo de sobrecorriente del alimentador, pero no se exigirá
que sean mayores que los conductores de la derivación.”[21]
El artículo 250-122 nos indica que los conductores de puesta tierra deben ser
dimensionados de acuerdo al ajuste de disparo del dispositivo de protección
contra corriente,
A continuación se muestra la tabla 2.8, la cual nos indica la capacidad o ajuste de
los dispositivos y los conductores de puesta a tierra que le corresponderían a cada
dispositivo.
Tabla 2.8.- Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para canalización y equipos. [41]
Capacidad o ajuste
del dispositivo
automático de
protección contra
sobrecorriente en
el circuito antes de
los equipos,
canalizaciones,
etc., sin exceder
de:
(amperes)
Tamaño
Cobre Cable de aluminio o
aluminio con cobre
mm2
AWG o
kcmil mm
2
AWG o
kcmil
15 2.08 14 - -
20 3.31 12 - -
60 5.26 10 - -
51
Capacidad o ajuste
del dispositivo
automático de
protección contra
sobrecorriente en
el circuito antes de
los equipos,
canalizaciones,
etc., sin exceder
de:
(amperes)
Tamaño
Cobre Cable de aluminio o
aluminio con cobre
mm2
AWG o
kcmil mm
2
AWG o
kcmil
100 8.37 8 - -
200 13.30 6 21.20 4
300 21.20 4 33.60 2
400 33.60 2 42.40 1
500 33.60 2 53.50 1/0
600 42.40 1 67.40 2/0
800 53.50 1/0 85.00 3/0
1000 67.40 2/0 107 4/0
1200 85.00 3/0 127 250
1600 107 4/0 177 350
2000 127 250 203 400
2500 177 350 304 600
3000 203 400 304 600
4000 253 500 380 750
5000 355 700 608 1200
6000 405 800 608 1200
Para cumplir con lo establecido en 250-4(a)(5) o (b)(4), el conductor de puesta a tierra de equipos podría ser de mayor tamaño que lo especificado en esta Tabla. *Véase 250-120 para restricciones de instalación.
2.6.1. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la capacidad o ajuste del dispositivo de protección contra
sobrecorriente se debe seleccionar el conductor de puesta a tierra de los valores
de la tabla 2.8.
Con la siguiente comparación se puede establecer si la selección del conductor de
puesta a tierra es correcta.
52
Capacidad o ajuste del interruptor ≤ Ampacidad del conductor de puesta a tierra.
2.7. Canalizaciones
De acuerdo a la NOM-001-SEDE-2012 canalización es:
“Canal cerrado de materiales metálicos o no metálicos, expresamente
diseñado para contener alambres, cables o barras conductoras, con
funciones adicionales como lo permita esta NOM. Las canalizaciones
incluyen, pero no están limitadas a, tubo conduit rígido metálico, tubo
conduit rígido no metálico, tubo conduit metálico semipesado, tubo
conduit flexible hermético a los líquidos, tuberías metálicas flexibles,
tubo conduit metálico flexible, tuberías eléctricas no metálicas, tuberías
eléctricas metálicas, canalizaciones subterráneas, canalizaciones en
pisos celulares de concreto, canalizaciones en pisos celulares de
metal, canaletas, ductos y electroductos.”[9]
Los conductores deben de estar protegidos contra daños físicos tal y como lo
indica el artículo 300-4 de la NOM-001-SEDE-2012 que a continuación se
menciona:
“300-4. Protección contra daño físico. Los conductores, canalizaciones
y cables deben estar debidamente protegidos cuando estén expuestos
a daños físicos.”[22]
El artículo 300-4 nos indica que los conductores y canalizaciones deben estar
protegidos contra daños físicos.
Para el diseño de la instalación eléctrica se selecciona el tubo conduit de
polietileno el cual en el artículo 364-1 de la NOM-001-SEDE-2012, indica la
definición el cual se menciona a continuación:
“364-1 Definición. Los tubos conduit de polietileno pueden ser de dos
tipos: una canalización semirrígida, lisa o una canalización corrugada y
flexible, ambos con sección transversal circular, y sus correspondientes
53
accesorios aprobados para la instalación de conductores eléctricos.
Están compuestos de material que es resistente a la humedad. Estos
tubos conduit no son resistentes a la flama.” [23]
Una vez seleccionado el tipo de tubo se debe checar si es de uso permitido en la
instalación a diseñar tal y como el artículo 364-3 de la NOM-001-SEDE-2012 lo
menciona a continuación:
“364-3 Usos permitidos. Está permitido el uso de tubo conduit de
polietileno y sus accesorios:
1. En cualquier edificio que no supere los tres pisos sobre el
nivel de la calle.
2. Embebidos en concreto colado, siempre que se utilicen para
las conexiones accesorios aprobados para ese uso.
3. Enterrados a una profundidad no menos a 50 cm
condicionando a que se proteja con un recubrimiento de
concreto de 5 cm de espesor como mínimo.”[23]
De igual manera se debe de checar si la instalación puede infringir algún uso no
permitido tal y como lo indica el artículo 364-4 de la NOM-001-SEDE-2012 el cual
se menciona a continuación:
“364-4 Usos no permitidos. No debe usarse el tubo conduit de
polietileno:
1. En áreas peligrosas (clasificadas)
2. Como soporte de aparatos y otro equipo
3. Cuando estén sometidas a temperaturas ambientes que supere
aquella para la que está aprobado el tubo conduit.
54
4. Para conductores cuya limitación de la temperatura de operación
de aislamiento exceda la temperatura a la cual el tubo conduit
esté aprobado.
5. Directamente enterrados
6. En lugares expuestos.
7. En teatros y lugares similares.
8. Cuando estén expuestas a la luz directa del sol.
9. En lugares de reunión.
10. En instalaciones ocultas en plafones y muros huecos de tabla
roca.
11. En cubos y ductos de instalación en edificios.”[23]
Se debe de tener claro que algunas designaciones métricas no se deben usar tal y
como el artículo 364-5 de la NOM-001-SEDE-2012 lo menciona a continuación:
“364-5 Designación
a) Mínimo. No debe utilizarse tubo conduit de polietileno de
designación nominal menor que 16 (1/2).
b) Máximo. No debe utilizarse tubo conduit de polietileno de
designación nominal mayor que 53 (2).”[24]
Los conductores no deben exceder lo permitido en cada tubo conduit tal y como el
artículo 364-6 de la NOM-001-SEDE-2012 lo menciona a continuación:
“364-6. Número de conductores en tubo conduit. El número de
conductores en tubo conduit no debe exceder el permitido en la tabla 1
del capítulo 10.”[24]
55
A continuación se muestra la tabla 2.9, la cual nos indica que factor de relleno a
utilizar de acuerdo al número de conductores.
Tabla 2.9. Porcentaje de la sección transversal en tubo conduit y en tubería para los conductores.[25]
Número de conductores Todos los tipos de conductores
1
2
Más de 2
53
31
40
La tabla 2.10, muestra las dimensiones de los conductores aislados, estos valores
sirven para obtener el área y diámetro de los conductores.
Tabla 2.10.- Dimensiones de los conductores aislados y cables para artefactos. [26]
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
Tipo: FFH-2, RFH-1, RFH-2, RHH*, RHW*, RHW-2*, RHH, RHW, RHW-2, SF-1, SF-2, SFF-1, SFF-2, TF, TFF, THHW, THW, THW-2, TW, XF, XFF
RFH-2, FFH-2 0.824
1.31
18
16
3.454
3.759
9.355
11.10
RHH, RHW, RHW-2
2.08
3.31
14
12
4.902
5.385
18.9
22.77
5.26
6.63
8.37
21.2
26.7
33.6
42.4
10
8
6
4
3
2
1
5.994
8.28
9.246
10.46
11.18
11.99
14.78
28.19
53.87
67.16
86
98.13
112.9
171.6
53.5
67.4
85.0
107
1/0
2/0
3/0
4/0
15.8
16.97
18.29
19.76
196.1
226.1
262.7
306.7
127
152
177
203
253
250
300
350
400
500
22.73
24.13
25.43
26.62
28.78
405.9
457.3
507.7
556.5
650.5
56
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
304 600 31.57 782.9
355
380
405
456
507
700
750
800
900
1000
33.38
34.24
35.05
36.68
38.15
874.9
920.8
965
1057
1143
633
760
887
1013
1250
1500
1750
2000
43.92
47.04
49.94
52.63
1515
1738
1959
2175
SF-2, SFF-2
.824
1.31
2.08
18
16
14
3.073
3.378
3.759
7.419
8.968
11.10
SF-1, SFF-1 .824 18 2.311 4.194
RFH-1, XF, XFF .824 18 2.692 5.161
TF, TFF, XF,XFF 1.31 16 2.997 7.032
TW, XF, XFF, THHW, THW,
THW-2 2.08 14 3.3378 8.968
TW, THHW,
THW,THW-2
3.31
5.26
6.63
12
10
8
3.861
4.470
5.994
11.68
55.68
28.19
RHH*, RHW*, RHW-2* 2.08 14 4.140 13.48
RHH*, RHW*, RHW-2*, XF,
XFF
3.31
5.26
12
10
4.623
5.232
16.67
21.48
Tipo: RHH*, RHW*, RHW-2*, THHN, THHW, THW, RHH, RHW, THW-2, TFN, TFFN, THWN, THWN2,
XF, XFF
RHH*, RHW*, RHW-2* 6.63 8 6.756 35.87
TW,THW,THHW,THW- 2,RHH*,RHW*,RHW-
2*
8.37
21.2
26.7
33.6
42.4
53.5
6
4
3
2
1
1/0
7.722
8.941
9.652
10.46
12.50
13.51
46.84
62.77
73.13
86.00
122.60
143.40
67.4 2/0 14.68 169.30
57
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
85.0
107
3/0
4/0
16.00
17.48
201.10
239.90
127
152
177
203
253
304
250
300
350
400
500
600
19.43
20.83
22.12
23.32
25.48
28.27
296.50
340.70
384.40
427.00
509.70
627.7
355
380
405
456
507
700
750
800
900
1000
30.07
30.94
31.75
33.38
34.85
710.3
751.7
791.7
874.9
953.8
633
760
887
1013
1250
1500
1750
2000
39.09
42.21
45.1
47.80
1200
1400
1598
1795
TFN, TFFN .824
1.31
18
16
2.134
2.438
3.548
4.645
THHN, THWN, THWN-
2
2.08
3.31
5.26
6.63
8.37
21.2
26.7
33.6
42.4
53.5
67.4
85.0
107
127
152
14
12
10
8
6
4
3
2
1
1/0
2/0
3/0
4/0
250
300
2.819
3.302
4.166
5.486
6.452
8.23
8.941
9.754
11.33
12.34
13.51
14.83
16.31
18.06
19.46
6.258
8.581
13.61
23.61
32.71
53.16
62.77
74.71
100.8
119.7
143.4
172.8
208.8
256.1
297.3
Tipo: FEP, FEPB, PAF, PAFF, PF, PFA, PFAH, PFF, PGF, PGFF, PTF, PTFF, TFE, THHN, THWN, THWN-2, Z, ZF, ZFF
58
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
THHN, THWN, THWN-2
177
203
253
304
355
380
405
456
507
350
400
500
600
700
750
800
900
1000
20.75
21.95
24.1
26.7
28.5
29.36
30.18
31.8
33.27
338.2
378.3
456.3
559.7
637.9
677.2
715.2
794.3
869.5
PF, PGFF, PGF, PFF, PTF,PAF, PTFF, PAFF
.824 18 2.184 3.742
1.31 16 2.489 4.839
PF, PGFF, PGF, PFF, PTF,PAF, PTFF,
PAFF, TFE,FEP, PFA, FEPB, PFAH
2.08 14 2.87 6.452
TFE, FEP, PFA, FEPB,PFAH
3.31
5.26
6.63
12
10
8
3.353
3.962
5.232
8.839
12.32
21.48
8.37
21.2
26.7
33.6
6
4
3
2
6.198
7.417
8.128
8.941
30.19
43.23
51.87
62.77
TFE, PFAH 42.4 1 10.72 90.26
TFE, PFA, PFAH, Z
53.5
67.4
85.0
107
1/0
2/0
3/0
4/0
11.73
12.9
14.22
15.7
108.1
130.8
158.9
193.5
ZF, ZFF .824
1.31
18
16
1.93
2.235
2.903
3.935
Z, ZF, ZFF 2.08 14 2.616 5.355
Z
3.31
5.26
6.63
8.37
21.2
26.7
12
10
8
6
4
3
3.099
3.962
4.978
5.944
7.163
8.382
7.548
12.32
19.48
27.74
40.32
55.16
59
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
33.6
42.4
2
1
9.195
10.21
66.39
81.87
Tipo: KF-1, KF-2, KFF-1, KFF-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW
XHHW, ZW, XHHW-2,
XHH
2.08
3.31
5.26
6.63
8.37
21.2
26.7
33.6
14
12
10
8
6
4
3
2
3.378
3.861
4.47
5.994
6.96
8.179
8.89
9.703
8.968
11.68
15.68
28.19
38.06
52.52
62.06
73.94
XHHW, XHHW-2, XHH
42.4
53.5
67.4
85.0
107
1
1/0
2/0
3/0
4/0
11.23
12.24
13.41
14.73
16.21
98.97
117.7
141.3
170.5
206.3
127
152
177
203
253
250
300
350
400
500
17.91
19.3
20.6
21.79
23.95
251.9
292.6
333.3
373
450.6
304
355
380
405
456
600
700
750
800
900
26.75
28.55
29.41
30.23
31.85
561.9
640.2
679.5
717.5
796.8
507
633
760
887
1013
1000
1250
1500
1750
2000
33.32
37.57
40.69
43.59
46.28
872.2
1108
1300
1492
1682
KF-2, KFF-2
0.824
1.31
2.08
3.31
18
16
14
12
1.6
1.905
2.286
2.769
2
2.839
4.129
6
60
Tipo Tamaño
Diámetro
aproximado Área aproximada
mm2
AWG o kcmil mm mm2
5.26 10 3.378 8.968
KF-1, KFF-1
0.824
1.31
18
16
1.448
1.753
1.677
2.387
2.08
3.31
5.26
14
12
10
2.134
2.616
3.226
3.548
5.355
8.194
La tabla 2.11, muestra las propiedades de los conductores desnudos, estos
valores sirven para obtener el área y diámetro de los conductores.
Tabla 2.11.- Propiedades de los conductores [27]
Tamaño (AWG o kcmil)
Área
Conductores Resistencia en corriente
continua a 75 °C
Trenzado Total Cobre Aluminio
Cantidad Diámetro Diámetro Área
No
cubierto Recubierto Aluminio
mm2
kcmil mm mm mm2
Ω/km Ω/km Ω/km
18
18
0.823
0.823
1620
1620
1
7
-
0.39
1.02
1.16
0.823
1.06
25.5
26.1
26.5
27.7
-
-
16
16
1.31
1.31
2580
2580
1
7
-
0.49
1.29
1.46
1.31
1.68
16
16.4
16.7
17.3
-
-
14
14
2.08
2.08
4110
4110
1
7
-
0.62
1.63
1.85
2.08
2.68
10.1
10.3
10.4
10.7
-
-
12
12
3.31
3.31
6530
6530
1
7
-
0.78
2.05
2.32
3.31
4.25
6.34
6.5
6.57
6.73
-
-
10
10
5.261
5.261
10380
10380
1
7
-
0.98
2.588
2.95
5.26
6.76
3.984
4.07
4.148
4.226
-
-
8
8
8.367
8.367
16510
16510
1
7
-
1.23
3.264
3.71
8.37
10.76
2.506
2.551
2.579
2.653
-
-
6
4
3
2
13.3
21.15
26.67
33.62
26240
41740
52620
66360
7
7
7
7
1.56
1.96
2.2
2.47
4.67
5.89
6.6
7.42
17.09
27.19
34.28
43.23
1.608
1.01
0.802
0.634
1.671
1.053
0.833
0.661
2.652
1.666
1.32
1.045
61
1 42.41 83690 19 1.69 8.43 55.8 0.505 0.524 .0829
1/0
2/0
3/0
4/0
53.49
67.43
85.01
107.2
105600
133100
167800
211600
19
19
19
19
1.89
2.13
2.39
2.68
9.45
10.62
11.94
13.41
70.41
88.74
111.9
141.1
0.399
0.317
0.2512
0.1996
0.415
0.329
0.261
0.205
0.66
0.523
0.413
0.328
250
300
350
127
152
177
-
-
-
37
37
37
2.09
2.29
2.47
14.61
16
17.3
168
201
235
0.1687
0.1409
0.1205
0.1753
0.1463
0.1252
0.2778
0.2318
0.1984
400
500
600
203
253
304
-
-
-
37
37
61
2.64
2.95
2.52
18.49
20.65
22.68
268
336
404
0.1053
0.0845
0.0704
0.1084
0.0869
0.0732
0.1737
0.1391
0.1159
700
750
800
355
380
405
-
-
-
61
61
61
2.72
2.82
2.91
24.49
25.35
26.16
471
505
538
0.0603
0.0563
0.0528
0.0622
0.0579
0.0544
0.0994
0.0927
0.0868
900
1000
1250
456
507
633
-
-
-
61
61
91
3.09
3.25
2.98
27.79
29.26
32.74
606
673
842
0.047
0.0423
0.0338
0.0481
0.0434
0.0347
0.077
0.0695
0.0554
1500
1750
2000
760
887
1013
-
-
-
91
127
127
3.26
2.98
3.19
35.86
38.86
41.45
1011
1180
1349
0.02814
0.0241
0.02109
0.02814
0.0241
0.02109
0.0464
0.0397
0.0348
Notas: (1) Estos valores de resistencia son valores para los parámetros indicados. al usar
conductores con hilos recubiertos, de distinto tipo de trenzado y especialmente a otras temperaturas, cambia la resistencia.
(2) Fórmula para el cambio de temperatura R2=R1[1+(72-75)], donde cu=0.00323, AL=0.00330 a 75°C.
(3) Los conductores con cableado compacto o comprimido tienen aproximadamente un 9% y un 3%, respectivamente, menos de diámetro del conductor desnudo que los conductores mostrados. Para las dimensiones reales de los cables compactos, véase la tabla 5A.
(4) Las conductividades usadas, según la IACS: cobre desnudo = 100%, aluminio = 61% (5) El cableado de Clase B está aprobado como sólido para algunos tamaños. Su área y
diámetro total son los de la circunferencia circunscrita.
Para las seleccionar la designación métrica de la tubería se toma como base la tabla 2.12, correspondiente a los valores del artículo 364 Tubo conduit no metálico (ENT) y valores aplicables para el artículo 364 de la NOM-001-SEDE-2012.
62
Tabla 2.12.- Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del área del tubo conduit (basado en la tabla 1, de este capítulo). [28]
Artículo 362- Tubo conduit no metálico (ENT)
Designación métrica
Tamaño comercial
Diámetro interno
100% del área
total
60% del área
total
Un conductor fr= 53%
Dos conductores fr= 31%
Más de 2 conductores fr= 40%
mm mm2
mm2
mm2
mm2
mm2
16
21
27
35
41
53
63
78
91
½
¾
1
1 ¼
1 ½
2
1 ¼
3
2 ½
14.2
19.3
25.4
34
39.9
51.3
-
-
-
158
293
507
908
1250
2067
-
-
-
95
176
304
545
750
1240
-
-
-
84
155
269
481
663
1095
-
-
-
49
91
157
281
388
641
-
-
-
63
117
203
363
500
827
-
-
-
2.7.1. Cálculo del tubo conduit
a) Calcular y seleccionar el tamaño del tubo conduit
Se debe de sumar el área de los conductores que van a ser alojados en el
tubo de acuerdo a la tabla 2.10 y 2.11.
La siguiente ecuación nos determinara el área total de los conductores:
(2.16)
Dónde:
NA=Número de conductores aislados Aais=Área de los conductores aislados en mm2. NS=Número de conductores desnudos. Ades=Área de los conductores desnudos en mm2. At=Área total de los conductores en mm2. Con el número de conductores se selecciona el porcentaje de la tabla 2.9 ubicando el factor (fr) en la tabla 2.12, la cual corresponde a las designaciones métricas de las tuberías con la siguiente comparación podemos saber si la tubería es la correcta:
63
At⦤ T Dónde:
At=Área total de los conductores en mm2. T=Área de la tubería en mm2.
64
Capítulo 3
Memoria de cálculo
65
3.1. Estudio Técnico.
Conforme al levantamiento obtenido de la instalación eléctrica en la casa
habitación ubicada en la Delegación Iztapalapa C.P. 09310, se obtuvieron los
siguientes datos.
Tabla 3.1 Valores Obtenidos en el levantamiento a la instalación eléctrica Carga total Instalada Área total del terreno Área total construida
6,952 W 117 m2
90 m2
3.2. Memoria de Cálculo
Se procede a determinar el número mínimo de circuitos derivados para alumbrado
con los siguientes datos:
Tabla 3.2 Valores y equipos a dimensionar.
Carga unitaria ITM Tensión
33 VA/m2
15A 127 V
Carga máxima en el área del inmueble:
Con la ecuación 2.2 se calcula los VA del inmueble.
[ ]
[ ]
Carga máxima por circuito
Se procede a determinar los VA del circuito con la ecuación 2.3. La capacidad del
interruptor se establece con un valor de 15 A.
[ ]
[ ]
66
Número mínimo de circuitos derivados de alumbrado.
Con la ecuación 2.4 se calcula el número mínimo de circuitos derivados de
alumbrado.
[ ]
[ ]
Circuitos derivados separados por su carga
Un circuito derivado para horno de microondas
Un circuito derivado para baño
Un circuito derivado para la bomba de agua
Un circuito derivado para cuarto de lavado.
Con un total de 8 circuitos derivados para la instalación eléctrica
67
3.3. Circuitos Derivados
Se calcula los circuitos derivados con los equipos instalados en la casa habitación,
para dimensionar los interruptores termomagnéticos, calibres de los conductores y
la designación métrica de la tubería.
3.3.1. Circuito C-1 “Lámparas”
Se calcula el circuito para el alumbrado de la casa habitación, los valores que se
utilizan son datos obtenidos de la placa de datos de equipos instalados en la casa
habitación.
En la tabla 3.3 se observan las características de los datos del circuitos 1, que
cuenta con 10 lámparas ahorradoras de 27 W cada una, alimentadas de 1F, 2H,
127V, con una longitud máxima de 14 metros, alojados en tubo conduit no
metálico.
Tabla 3.3 Valores del Circuitos derivado “C1”
Lámparas Conductor
Cantidad 10 Calibre 14
Carga (Lámparas) 27 W Xl .190
Carga total en el circuito 270 W R 10.2
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 8.968 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 2.68 mm2
Longitud 14 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga Continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
68
Por ser una carga continua se utiliza la ecuación 2.6.
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.12.
Se propone un conductor calibre 14AWG
Con una ampacidad en la canalización de 20 A.
2.9527 A. ≤ 20 A.
Con una ampacidad en la terminal de 15 A.
2.3622 ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
69
Dónde:
0.5312% < 3%
3. Cálculo de la Protección
In=2.3622
2.3622 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:14
Para un dispositivo de sobrecorriente de 15 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
20.616mm2< 63 mm2
70
3.3.2. Circuito C-2 “Lámparas”
Circuito de alumbrado de la casa habitación, los valores que se utilizan son datos
obtenidos de la placa de datos de equipos instalados en la casa habitación.
En la tabla 3.4 se observan las características de los datos del circuitos 2, que
cuenta con 8 lámparas ahorradoras de 27 W cada una, alimentadas de 1F, 2H,
127V, con una longitud máxima de 20 metros, alojados en tubo conduit no
metálico.
Tabla 3.4 Valores del Circuitos derivado “C2”
Lámparas Conductor
Cantidad 8 Calibre 14
Carga (Lámparas) 27 W Xl .190
Carga total en el circuito 216 W R 10.2
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 8.968 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 2.68 mm2
Longitud 20 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga Continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Calculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
71
Por ser una carga continua se utiliza la ecuación 2.6.
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.12.
Se propone un conductor calibre 14 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 20 A.
2.9527 A. ≤ 20 A.
Con una ampacidad en la terminal de 15 A.
2.3622 ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
0.6071% < 3%
72
3. Cálculo de la Protección
In=1.8897 A.
1.8897 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:14
Para un dispositivo de sobrecorriente de 15 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) en el cual se busca el valor de
área mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
20.616mm2< 63 mm2
73
3.3.3. Circuito C-3 “Contactos”
Se calcula el circuito para alimentar una serie de contactos, los valores que se
utilizaran son valores nominales extraídos directamente de la NOM-001-SEDE-
2012.
En la tabla 3.5 se observan las características de los datos del circuitos 3, que
cuenta con 7 contactos de 162 W cada uno, alimentados de 1F, 2H, 127V, con
una longitud máxima de 18 metros, alojados en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.5 Valores del Circuitos derivado “C3”
Contactos Conductor
Cantidad 7 Calibre 12
Carga (Contactos) 162 W Xl .177
Carga total en el circuito 1134 W R 6.6
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Longitud 18 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
74
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
9.9212 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
9.9212 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
1.85% < 3%
75
3. Cálculo de la Protección
In=9.9212
9.9212 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
76
3.3.4. Circuito C-4 “Contactos + Refrigerador”
Se calcula el circuito para alimentar una serie de contactos, los valores que se
utilizaran son valores nominales extraídos directamente de la NOM-001-SEDE-
2012 más la carga obtenida de los datos de placa del equipo.
En la tabla 3.6 se observan las características de los datos del circuitos 4, que
cuenta con 4 contactos de 162 W cada uno más una carga del refrigerador de 216
W, alimentados de 1F, 2H, 127V, con una longitud máxima de 16 metros, alojados
en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.6 Valores del Circuitos derivado “C4”
Contactos + Refrigerador Conductor
Cantidad 4 Calibre 12
Carga (contactos) 162 W Xl .177
Cantidad 1 R 6.6
Carga (refrigerador) 216 W Aislamiento (T.O) 75°C
Carga total en el circuito 1512 W Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Fases 1 Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Hilos 2 Tipo THHW
Tensión 127 V Temperatura ambiente 30°C
Longitud 16 m Factor de potencia(F.P) .9
F.A. 1
F.T. 1
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
77
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
13.2283 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
13.2283 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
2.20% < 3%
78
3. Cálculo de la Protección
In=13.2283 A.
13.2283 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm 2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
79
3.3.5. Circuito C-5 “Contactos”
Se calcula el circuito para alimentar una serie de contactos, los valores que se
utilizaran son valores nominales extraídos directamente de la NOM-001-SEDE-
2012.
En la tabla 3.7 se observan las características de los datos del circuitos 5, que
cuenta con 6 contactos de 162 W cada uno, alimentados de 1F, 2H, 127V, con
una longitud máxima de 13 metros, alojados en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.7 Valores del Circuitos derivado “C5”
Contactos Conductor
Cantidad 6 Calibre 12
Carga (contactos) 162 W Xl .177
Carga total en el circuito 972 W R 6.6
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Longitud 13 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
80
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7.
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
8.5039 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
8.5039 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
1.14% < 2%
81
3. Cálculo de la Protección
In=8.5039 A.
8.5039 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
82
3.3.6. Circuito C-6 “Microondas”
Circuito calculado para alimentar un microondas, los valores que se utilizaran son
valores nominales extraídos de la placa de datos del equipo.
En la tabla 3.8 se observan las características de los datos del circuitos 6, que
cuenta con 1 Horno de microondas de 1400 W, alimentado de 1F, 2H, 127V, con
una longitud máxima de 13 metros, alojados en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.8 Valores del Circuitos derivado “C6”
Microondas Conductor
Cantidad 1 Calibre 12
Carga (Microondas) 1400 W Xl .177
Carga total en el circuito 1400 W R 6.6
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Longitud 13 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
83
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
12.2484 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
12.2484 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
1.65% < 3%
84
3. Cálculo de la Protección
In=12.2484 A.
12.2484 A. 20 A.
La protección seleccionada es de 1x20A.
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores.
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
85
3.3.7. Circuito C-7 “Lavadora”
Circuito calculado para alimentar una lavadora, los valores que se utilizaran son
valores nominales extraídos de la placa de datos del equipo.
En la tabla 3.9 se observan las características de los datos del circuitos 7, que
cuenta con una lavadora de 570 W, alimentado de 1F, 2H, 127V, con una longitud
máxima de 16 metros, alojados en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.9 Valores del Circuitos derivado “C7”
C3Lavadora Conductor
Cantidad 1 Calibre 12
Carga (Refrigerador) 570 W Xl .177
Carga total en el circuito 570 W R 6.6
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Longitud 15 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
86
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7.
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
4.9868 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
4.9868 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
0.77% < 3%
87
3. Cálculo de la Protección
In=4.9868 A.
4.9868 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
88
3.3.8. Circuito C-8 “Lámparas + Contactos”
Circuito calculado para alimentar lámparas y contactos, los valores que se
utilizaran son valores nominales extraídos de la placa de datos del equipo, así
como datos extraídos directamente de la MOM-001-SEDE-2012.
En la tabla 3.10 se observan las características de los datos del circuitos 8, que
cuenta con 4 contactos de 162 W cada uno más una carga del refrigerador de 216
W, alimentados de 1F, 2H, 127V, con una longitud máxima de 16 metros, alojados
en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.10 Valores del Circuitos derivado “C8”
C3Contactos Conductor
Cantidad 2 Calibre 12
Carga(contactos) 162 W Xl .177
Cantidad 1 R 6.6
Carga (Lámparas) 27 W Aislamiento (T.O) 75°C
Carga total en el circuito 351 W Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Fases 1 Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Hilos 2 Tipo THHW
Tensión 127 V Temperatura ambiente 30°C
Longitud 16 m Factor de potencia(F.P) .9
F.A. 1
F.T. 1
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5.
89
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
3.0708 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
3.0708 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
0.51% < 3%
90
3. Cálculo de la Protección
In=3.0708 A.
3.0708 A. 15 A.
La protección seleccionada es de 1x15A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.14 se obtiene el área total de los conductores
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
91
3.3.9. Tablero “A”
Calculo la capacidad del interruptor del tablero A, se utiliza la carga total instalada
que alimentara el tablero. En la tabla 3.11 se observan las cargas de los 8 circuitos
derivados conectados en el tablero general.
Tabla 3.11 Carga del tablero general “TA”
Carga total instalada
Circuito Carga [W] Circuito Carga [W]
C1 270 C2 216
C3 1134 C4 1512
C5 972 C6 1400
C7 570 C8 351
Total
Fase A 2,946
Total
Fase B 3,479
En la tabla 3.12 Se observan las cargas totales conectadas en el tablero general,
alimentado de 2F, 3H, 220/127V, con una longitud máxima de 16 metros, alojados
en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.12 Carga del tablero general “TG”
C3Contactos Conductor
Cantidad 1 Calibre 8
Carga (Fase A) 2,946 W Xl .171
Cantidad 1 R 2.56
Carga (Fase B) 3,479 W Aislamiento (T.O) 75°C
Carga total 6425 W Área Aproximada (Aais) 35.87 mm2
Fases 2 Área Aproximada (Ades) 6.76 mm2
Hilos 3 Tipo THHW
Tensión 220/127 V Temperatura ambiente 30°C
Longitud 16 m Factor de potencia(F.P) .9
F.A. 1
F.T. 1
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
92
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5
Para obtener la capacidad del interruptor principal se toma la fase con
mayor carga.
Por lo tanto la carga en la fase B es de 3,479 W
Por ser una carga no continua se utiliza la ecuación 2.7.
Se calcula la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.13.
Se propone un conductor calibre 8 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 50 A.
30.4374 A. ≤ 50 A.
Con una ampacidad en la terminal de 40 A.
30.4374 A. ≤ 40 A.
93
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 2%)
Con la ecuación 2.14 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
Dónde:
1.9677% < 2%
3. Cálculo de la Protección
In=30.4374 A.
30.4373 A. 40 A.
La protección seleccionada es de 2x40A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:10
Para un dispositivo de sobrecorriente de 30-60 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores.
94
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 21 con un área
interna de 117 mm2.
Dónde:
114.37 mm2 < 117 mm2
95
3.3.10. Bomba
Calculo de la capacidad de los equipos que integran la bomba de agua.
En la tabla 3.13 se observan las características de los datos de la bomba de agua,
con una potencia de 527 W, alimentado de 1F, 2H, 127V, con una longitud
máxima de 1 metros, alojados en tubo conduit no metálico.
Tabla 3.13 Valores de la bomba
C3Lavadora Conductor
Cantidad 1 Calibre 12
Carga 527 W Xl .177
In 7.9 A R 6.6
Fases 1 Aislamiento (T.O) 75°C
Hilos 2 Área Aproximada (Aais) 16.67 mm2
Tensión 127 V Área Aproximada (Ades) 4.25 mm2
Longitud 1 m Tipo THHW
F.A. 1 Temperatura ambiente 30°C
F.T. 1 Factor de potencia(F.P) .9
Tipo de carga No continua
Tubería Tubo conduit no metálico
Nota: El factor de agrupación es de 1, por no exceder más de 3 conductores portadores de corriente en un tubo conduit. El factor de temperatura es de 1, por la temperatura ambiente en donde se localiza la casa habitación.
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Se toman los datos de placa del motor, para obtener la corriente nominal.
Cálculo de la corriente ajustada por la temperatura máxima con la ecuación
2.14.
96
Con la ecuación 2.15 podemos decir que:
Se propone un conductor calibre 12 AWG
Con una ampacidad en la canalización de 25 A.
9.875 A. ≤ 25 A.
Con una ampacidad en la terminal de 20 A.
9.875 A. ≤ 15 A.
2. Por caída de tensión admisible: (%e < 3%)
Con la ecuación 2.10 se calcula el valor en porciento.
[
]
[ (√ )
]
[ (√ )
]
Dónde:
0.0821% < 3%
0.98% < 3%
3. Cálculo de la Protección
Para seleccionar la protección contra cortocircuito se utiliza la ecuación
2.12, con un interruptor de tiempo inverso, para motores monofásico con un
porcentaje de 250% de acuerdo a la tabla 430-52.
Ipcc Pcc In
Ipcc 7.9 A
97
Ipcc 19.75 A
19.75A. 20 A.
La protección seleccionada es de 1x20A
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra
De acuerdo a la tabla 2.8, el calibre mínimo del conductor de puesta a tierra
es:
Calibre No.:12
Para un dispositivo de sobrecorriente de 20 A.
5. Cálculo de la canalización
Con la ecuación 2.16 se obtiene el área total de los conductores.
De acuerdo a la tabla 2.9, se selecciona un valor de 40 el cual en la tabla
2.12 corresponderá a un factor de relleno (fr) se busca el valor de área
mayor al valor obtenido del área total de los conductores.
Se selecciona el tubo con una designación métrica de 16 con un área
interna de 63 mm2.
Dónde:
37.59 mm2 < 63 mm2
98
3.3.11. Interruptor Principal
Calculo la capacidad del interruptor del tablero A, se utiliza la carga total instalada
que alimentara ese tablero.
En la tabla 3.14 se observa la carga total instalada.
Tabla 3.14 Carga del Interruptor Principal “ITMG”
Carga total instalada
Circuito Carga [W] Circuito Carga [W]
C1 270 C2 216
C3 1134 C4 1512
C5 972 C6 1400
C7 570 C8 351
Total
Fase A 2,946
Total
Fase B
3,479
Bomba 527
Total
Fase A 3,473
Total
Fase B 3,479
Cálculos:
1. Por su temperatura máxima admisible
Cálculo de la corriente nominal del circuito con la ecuación 2.5
Para obtener la capacidad del interruptor principal se toma la fase con
mayor carga.
Por lo tanto la carga en la fase B es de 3,479 W
99
2. Calculo de la Protección
In=30.4374 A.
30.4373 A. 40 A.
La protección seleccionada es de 2x40A
El diagrama unifilar y plano de distribución de fuerza y alumbrado ilustran de mejor
manera los cálculos expresados en esta memoria.
100
101
102
3.4. Estudio Económico.
El estudio económico se divide en tres partes.
La primera parte se enfoca en los materiales a utilizar, haciendo una cotización de
los materiales a ocupar en el proyecto.
La segunda parte se harán los cálculos de los costos hora hombre, para poder
obtener un total de la mano de obra.
La tercera parte se toma en cuenta el precio del diseño del proyecto, el cual
incluye el levantamiento de la instalación, los cálculos, diagrama unifilar y plano de
fuerza y alumbrado.
3.4.1. Cotización de Materiales.
En la tabla 3.15 la cual es una relación de la cantidad de material que se usaran,
tomando en cuenta su descripción, el precio unitario y se le aplica el impuesto al
valor agregado para conocer el monto total del costo de los materiales.
Los precios fueron facilitados por el Grupo ERN: Proveedor Eléctrico, ubicados
en la Calle Victoria #48, Col. Centro, C.P. 06050, Del. Cuauhtémoc, México DF,
con los siguientes números telefónicos para contacto: 5518 5356 / 5518 5439.
Tabla 3.15 Tabla con precios unitarios de los materiales que se requieren para realizar la nueva instalación en la casa habitación.
Cantidad Código Piezas
Descripción Precio
Unitario Importe
Total
1 QOX208 Centro de cargas Marca Square’ D QOX 606.00 606.00
2 QO120 Interruptor termomagnético
1x20A SQD 70.00 140.00
6 QO115 Interruptor termomagnético
1X15A SQD 70.00 420.00
116 Metros Cable THHW Calibre 14 (Color Negro)
Condumex 4.00 464.00
116 Metros Cable THHW Calibre 14 (Color Blanco)
Condumex 4.00 464.00
116 Metros Cable desnudo Calibre 14
Condumex 4.00 464.00
34 Metros Cable THHW Calibre 12 (Color Negro)
Condumex 5.50 187.00
34 Metros Cable THHW Calibre 12 (Color Blanco)
Condumex 5.50 187.00
34 Metros Cable desnudo Calibre 12
Condumex 5.50 187.00
103
Cantidad Código Piezas
Descripción Precio
Unitario Importe
Total
20 Metros Cable THHW Calibre 8 (Color Negro)
Condumex 14.00 280.00
20 Metros Cable THHW Calibre 8 (Color Blanco)
Condumex 14.00 280.00
20 Metros Cable desnudo Calibre 10
Condumex 7.50 140.00
6 Piezas Cable desnudo Calibre 6
Condumex 24.00 144.00
18 Piezas Soquet Vaquelita 5.00 90.00
23 Piezas Placa de 1, 2 o 3 unidades
IUSA Escudeto 10.00 230.00
9 Piezas Apagador Sencillo
IUSA Escudeto 12.00 108.00
25 Piezas Contactos 3P 15A.
IUSA Escudeto 15.00 375.00
2 QOD2 Centro de cargas Marca Square’ D
NOQ2 90.00 180.00
150 Metros Tubo no metálico de polietileno ½ 4.00 600.00
20 Metros Tubo no metalico de polietileno ¾ 6.00 120.00
1 Pieza Contacto con falla a tierra 340.00 340.00
24 Piezas Caja Galvanizada ¾ Con tapa o sin tapa
6.50 156.00
23 Piezas Chalupa Galvanizada ½ 2.50 57.50
1 Piezas Kit Monofásico (2F, 3H) 533.00 533.00
1 Piezas Varilla Electrodo Eritech 335.70 335.50
18 Piezas Foco Phillips 27 W 54.00 972.00
1 QO115 Interruptor termomagnético (Falla a tierra) 1x15A SQD
499.00 499.00
TOTAL $8,558.50
En la cotización obtenida, se puede observar que el costo total de los materiales
da un total de $8,558.50 pesos M/N.
3.4.2. Horas - Hombre
En la segunda parte del estudio, se basa en el cálculo de costo horas-hombre la
tabla 3.16 que se muestra a continuación indica el salario por jornada del
electricista instalador.
104
Tabla 3.16 Salarios Mínimos. [42]
Salarios mínimos
Generales:
Profesionales
Área
Geográfica
O
F.
N
U
M.
A B
Pesos diarios
21 Electricista instalador(a) y reparador(a) de instalaciones eléctricas, oficial 99.90 94.70 21
22 Electricista en la reparación de automóviles y camiones, oficial 101.00 95.50 22
23 Electricista reparador(a) de motores y/o generadores en talleres de
servicio, oficial 96.90 92.00 23
Para instalar los equipos, conductores, etc. de la instalación de la casa habitación
se necesitan 2 electricistas instaladores con un salario de $99.90 pesos M/N,
dando un precio de horas-hombre por jornada de 8 horas de $799.20 pesos M/N.
Se estima un máximo de 40 horas para terminar la instalación de la casa
habitación, dando un precio total por electricista instalador de $3,996.00 pesos
M/N.
El salario total de los electricistas instaladores es de $7,992.00 pesos M/N.
3.4.3. Costo de Diseño.
En la tercera parte se cotiza el costo del proyecto, el cual está conformado por la
memoria de cálculo y los planos eléctricos.
Los costos se describen a continuación:
La memoria de cálculo con un precio de $5,000.00 pesos M/N
Los planos eléctricos con un precio de 2,000 pesos M/N cada uno.
Sumando el costo por el diseño da un total de $9,000.00 pesos M/N.
105
3.4.4. Costo Total
Para obtener el costo total del proyecto se muestra a continuación la tabla 3.17 la
cual contiene el costo total de los materiales, horas-hombre y diseño.
Tabla 3.17 Costos de cotizaciones
Costo total
Descripción Costo unitario
[M/N]
IVA
[M/N]
Costo total + IVA
[M/N]
Materiales 8,558.50 1,369.36 9,927.86
Horas-Hombre 7,992.00 1,278.72 9,270.72
Diseño 9,000.00 1,440.00 10,440.00
Total 25,550.50 4,088.08 29,638.58
De acuerdo a la tabla 3.17, con un total de $25,550.50 pesos M/N. Con el
impuesto al valor agregado da un total de $29,638.58 pesos M/N.
106
Capítulo 4
Conclusiones.
107
El utilizar las normas mexicanas en servicios y productos garantiza seguridad y
buen funcionamiento en sus procesos optimizando la calidad de los mismos.
En este proyecto se utiliza la NOM-001-SEDE-2012 que es referente a las
instalaciones eléctricas, es utilizada para garantizar que una instalación eléctrica
tenga los parámetros necesarios para que esta pueda operar sin ningún problema,
y por consiguiente que el personal que manipule dicha instalación pueda hacerlo
de manera segura.
El uso de la NOM-001-SEDE-2012 en una casa debe ser de carácter obligatorio
ya que en muchos casos las instalaciones eléctricas en los hogares de los
mexicanos son realizadas por personal no calificado. Esto provoca que se tenga
desde un inicio problemas como dimensionando los conductores, sobrecarga de
circuitos, materiales de mala calidad, equipo no adecuado para su uso. Todo este
conjunto de inconvenientes en una instalación hace que sea una bomba de
tiempo, en donde el criterio de ahorrarse unos pesos se está poniendo en peligro
la vida de las personas que habitan la casa habitación.
El proyecto realizado, en casa habitación se busca implementar la NOM-001-
SEDE-2012 se realizaron los cálculos necesarios para garantizar que la
instalación sea bien dimensionada de acuerdo a la carga que se tiene instalada.
De lo anterior podemos concluir que el proyecto no es viable para usarlo como
remplazo, ya que tan solo en el área de ramaleo se tendría que dañar las paredes
y loza de la casa para poder cambiar las tuberías que cumplan con la norma,
dando como resultado una mayor inversión económica tanto como en tiempo.
Sin embargo, el proyecto es completamente viable si se utiliza desde que la
casa habitación está siendo proyectada, al usar materiales de buena calidad
y que estén certificados, además de que se calcule la carga a usar y las
especificaciones necesarias para cumplir con las necesidades del usuario.
Esto resulta que una instalación sea segura, que con su debido
mantenimiento no causara problemas, evitándonos pérdidas de cualquier
tipo, siendo así una inversión a largo plazo.
108
Por lo anterior el utilizar la NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas
(utilización) desde el inicio del proyecto de la construcción de la casa habitación
puede ser viable en el costo beneficio de la misma. A lo contrario si se pretende
implementar dicha NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización) una
vez finalizada la obra.
109
Glosario.
VF-N Tensión fase a neutro.
CITM Capacidad del interruptor termomagnético.
VA Unidad de medida Volt-Ampere.
N° m.c.d. Número mínimo de circuitos derivados para alumbrado.
Icontinua Corriente de una carga continúa.
A Área.
In Corriente nominal.
P Potencia activa.
V Tensión.
F.P. Factor de potencia.
Iajustadac Corriente ajustada de carga continúa.
Iajustadanc Corriente ajustada en cargas no continúas.
F.A. Factor de agrupamiento.
F.T. Factor de temperatura.
Z Impedancia en Ω/km.
L longitud del conductor en metros.
I Corriente en ampere.
VF-N Tensión de fase a neutro.
Xl Reactancia.
R Resistencia.
110
NA Número de conductores aislados.
Aais Área de los conductores aislados en mm2.
NS Número de conductores desnudos.
Ades Área de los conductores desnudos en mm2.
At Área total de los conductores en mm2.
Ipcc Corriente para el ajuste máximo de los dispositivos contra
cortocircuito.
Pcc Porcentaje de la corriente a plena carga.
Ipcs Corriente para el ajuste máximo de los dispositivos contra
cortocircuito.
Pcsc Porcentaje de la corriente en servicio continúo.
A tierra: Conexión conductora, intencionada o accidental, entre un circuito o
equipo eléctrico y el terreno natural o algún cuerpo conductor que sirva como tal.
Accesible, fácilmente: Es posible aproximarse rápidamente para la operación,
reposición o inspecciones, sin que aquellos que requieran acceso tengan
necesidad de escalar o quitar obstáculos, ni recurrir a escaleras portátiles, sillas o
bancos.
Acometida: Conductores eléctricos que conectan la red de distribución del
suministrador, al punto de recepción del suministro en la instalación del inmueble a
servir.
Alimentador: Todos los conductores de un circuito entre el equipo de acometida o
la fuente de un sistema derivado separado u otra fuente de alimentación y el
dispositivo final de protección contra sobre corriente del circuito derivado.
111
Ampacidad: Corriente máxima que un conductor puede transportar
continuamente, bajo las condiciones de uso, sin exceder su rango de temperatura.
Automático: Realizar una función sin necesidad de intervención humana.
Caja de derivación: Parte de un sistema de canalización con tubería de cualquier
tipo para proporcionar acceso al interior del sistema de alambrado por medio de
una cubierta o tapa removible. Podrá estar instalada al final o entre partes del
sistema de canalización.
Caja de Paso: Parte de un sistema de canalización con tubería de cualquier tipo
para proporcionar acceso al interior del sistema de alambrado por medio de una
cubierta o tapa removible. Podrá estar instalada al final o entre partes del sistema
de canalización.
Carga (eléctrica): Es la potencia instalada o demandada en un circuito eléctrico.
Carga continua: Carga cuya corriente máxima circula durante tres horas o más.
Circuito derivado: Conductor o conductores de un circuito desde el dispositivo
final de sobrecorriente que protege a ese circuito hasta las(s) salida(s).
Circuito derivado para aparatos: Circuito derivado que suministra energía
eléctrica a una o más salidas a las que se conectan aparatos; tales circuitos no
deben contener elementos de alumbrado conectados permanentemente que no
formen parte del aparato.
Clavija: Dispositivo que por medio de su inserción en un contacto establece una
conexión entre los conductores del cordón flexible y los conductores
permanentemente conectados a un contacto.
Cocina: Área con un fregadero e instalaciones permanentes para la preparación y
cocción de alimentos.
Conductor aislado: Conductor rodeado de un material de composición y espesor
reconocidos en esta NOM como aislamiento eléctrico.
112
Conductor de puesta a tierra de los equipos: Trayectorias conductoras
utilizadas para conectar las partes metálicas, que normalmente no conducen
corriente, de todos los equipos y al conductor del sistema puesta a tierra o al
conductor del electrodo de puesta a tierra o a ambos.
Conductor desnudo: Conductor que no tiene ningún tipo de cubierta o
aislamiento eléctrico.
Conductor neutro: Conductor conectado al punto neutro de un sistema que está
designado a transportar corriente en condiciones normales.
Conductor puesto a tierra: Conductor de un sistema o de un circuito,
intencionadamente puesto a tierra.
Conductores de acometida: Conductores comprendidos desde el punto de
acometida hasta le medo de conexión de la instalación.
Contacto (Receptáculo): Dispositivo de conexión eléctrica instalado en una
salida para la inserción de una clavija. Un contacto sencillo es un dispositivo de un
solo juego de contactos. Un contacto múltiple es aquel que contiene dos o más
dispositivos de contacto en el mismo chasis o yugo.
Corriente de cortocircuito: posible corriente de falla simétrica a la tensión
nominal, a la cual un aparato o un sistema puede estar conectado sin sufrir daños
que excedan los criterios de aceptación definidos.
Desconectador de uso general: Dispositivo para uso en circuitos de distribución
general y circuitos derivados. Se denomina en amperes y es capaz de interrumpir
su corriente nominal a su tensión nominal.
Desconectador para circuito de motor: Dispositivo cuya potencia es expresada
como capacidad en kilowatts o caballos de fuerza y que es capaz de interrumpir la
máxima corriente de operación en sobrecarga de un motor a tensión nominal.
Dispositivo: Elemento de un sistema eléctrico que su principal función es
conducir o controlar energía eléctrica.
113
Electrodo de puesta a tierra: Objeto conductor a través del cual se establece una
conexión directa a tierra.
Energizado(a): Es, o está conectado(a) a una fuente de tensión.
Envolvente: Caja o chasis de un aparato o la cerca o paredes que rodean una
instalación para prevenir que las personas tengan contacto accidental con partes
energizadas o para protección de los equipos contra daño físico.
Equipo de acometida: Equipo necesario para servir de control principal y que
usualmente consiste en un interruptor automático o desconectador y fusibles, con
sus accesorios, localizado cerca del punto de entrada de los conductores de
suministro a un edificio u otra estructura o a un área definida.
Equipo de recepción del suministro: Equipo necesario para servir de control
principal y que usualmente consiste en un interruptor automático o
desconectadoryfusibles, con sus accesorios, localizado al final de los conductores
de recepción del suministro.
Etiquetado: Equipo o materiales que tienen adherida una etiqueta, símbolo u otra
marca de identificación de un organismo acreditado o dependencia que mantiene
un programa de inspecciones periódicas al equipo o material etiquetado, y que es
aceptable para el organismo acreditado que se ocupa de la evaluación del
producto. Con la etiqueta, símbolo u otra marca de identificación mencionada, el
fabricante o proveedor señala que el equipo o material cumple con las normas
aplicables o señala el comportamiento con los requisitos especificados.
Factor de demanda: Relación entre la demanda máxima de un sistema o parte
del mismo, y la carga total conectada al sistema o la parte del sistema
considerado.
Gabinete: Envolvente diseñada para montaje superficial o empotrado, provista de
un marco, montura o bastidor en el que se instalan o pueden instalarse una o
varias puertas de bisagra.[5]
114
Interruptor automático: Dispositivo diseñado para abrir o cerrar un circuito por
medios no automáticos y para abrir el circuito automáticamente cuando se
produzca una sobrecorriente predeterminada, sin dañarse a si mismo, cuando se
aplica correctamente dentro de su rango.
De disparo instantáneo: Calificativo que indica que deliberadamente no se
introduce un retardo en la acción de disparo del interruptor automático.
No ajustable: Calificativo que indica que el interruptor automático no puede
ajustarse para cambiar el valor de la corriente a la cual dispara o el tiempo
requerido para su operación.
Interruptor de circuito por falla a tierra: Dispositivo diseñado para la protección
de personas, que funciona para des energizar un circuito o parte del mismo,
dentro de un periodo determinado, cuando una corriente a tierra excede un valor
predeterminado, menor que el necesario para accionar el dispositivo de una
protección contra sobrecorriente del circuito de alimentación.
Lugar húmedo: Lugares protegidos de la intemperie y que no están sometidos a
saturación con agua u otros líquidos pero están expuestos a grados moderados de
humedad. Ejemplos de tales lugares incluyen sitios parcialmente protegido bajo
aleros, marquesinas, porches techados abiertos y lugares similares, lugares
interiores sujetos a un grado moderado de humedad como algunos sótanos,
graneros y almacenes refrigerados.
Lugar mojado: Instalación subterránea o de baldosas de concreto o mampostería,
que está en contacto directo con el terreno o un lugar sometido a saturación con
agua u otros líquidos , tal como área de lavado de vehículos o un lugar expuesto a
la intemperie y no protegido.
Lugar seco: Lugar que normalmente no está húmedo o sujeto a ser mojado. Un
local clasificado como seco puede estar temporalmente húmedo o sujeto a ser
mojado, como en el caso de un edificio en construcción.
115
Luminaria: Unidad completa de iluminación que consiste en una fuente de luz,
con una o varias lámparas, junto con partes diseñadas para proporcionar la fuente
de luz y conectarla a la fuente de iluminación. También puede incluir las partes
que protegen la fuente de luz o el balastro y aquellas para distribuir la luz. Un porta
lámpara por sí mismo no es una luminaria.
Marcado(aplicado a marca de conformidad): Equipo o materiales que tienen
adherida una etiqueta, símbolo u otra marca de identificación de un organismo
acreditado o dependencia que mantiene un programa de inspecciones periódicas
al equipo o material etiquetado, y que es aceptable para el organismo que se
ocupa de la evaluación de la conformidad del producto. Con la etiqueta, símbolo u
otra marca de identificación mencionada, el fabricante o proveedor indica que el
equipo o material cumple con las normas aplicables o su buen funcionamiento
bajo requisitos específicos.
Medio de desconexión: Dispositivo o conjunto de dispositivos u otros medios por
los cuales los conductores de un circuito pueden ser desconectados de su fuente
de alimentación.
No puesto a tierra: No conectado a la tierra ni un cuerpo conductor que extienda
la conexión a tierra.
Partes vivas: Componentes conductores energizados.
Protector térmico (aplicado a motores): Dispositivo de protección, que se monta
como parte integral de un motor o motor-compresor y el cual, cuando se utiliza de
manera apropiada, protege al motor o motor-compresor y un dispositivo externo de
control.
Puente de unión: Conductor confiable, para asegurar la conductividad eléctrica
requerida entre partes metálicas que deben estar conectadas eléctricamente.
Puente de unión, equipo: Conexión entre dos o más partes del conductor de
puesta a tierra del equipo.
116
Puente de unión, principal: Conexión en la cometida entre el conductor del
circuito puesto a tierra y el conductor de puesta a tierra del equipo.
Puente de unión, sistema: Conexión entre el conductor puesto a tierra del
circuito y el conductor de puesta a tierra del lado del suministrador, o el conductor
puesto a tierra del equipo, o ambos, a un sistema derivado separado.
Puesto a tierra: Conectado (conexión) a tierra o algún cuerpo conductor que
extienda la conexión a tierra.
Puesto a tierra eficazmente: Conectado (conexión) a tierra intencionalmente a
través de una conexión o conexiones a tierra que tengan una impedancia
suficientemente baja y ampacidad, que prevengan la formación de tensiones
peligrosas para las personas o para los equipos conectados.
Puesto a tierra sólidamente: Conectado a tierra sin insertar ningún dispositivo de
resistencia o de impedancia.
Punto de acometida: Punto de conexión entre las instalaciones del suministrador
y las del usuario, el cual se localiza en el equipo de edición éste se encuentra en
el inmueble, y en caso de que el mediador se encuentre en la red del
suministrador, el punto de recepción del suministro es en el medio de
desconexión.
Resguardo: Cubierto, blindado, cercado, encerrado, o protegido de otra manera
por medio de cubierta o tapas adecuadas, barreras, rieles, pantallas, placas o
plataformas para vitar la posibilidad de acercamiento o contacto de personas u
objetos a un punto peligroso.
Salida: Punto en un sistema de alambrado en donde se toma corriente para
alimentar a un equipo de utilización.
Salida de fuerza: Conjunto con envolvente que puede incluir contactos,
interruptores automáticos, portafusibles, desconectadores con fusibles, barras
conductoras de conexión común y bases para montaje de medidores de energía;
117
diseñado para suministrar y controlar el suministro de energía a casas móviles,
paraderos para remolques, vehículos de recreo, remolques o embarcaciones; o
para servir como medio de distribución de la energía necesaria para operar equipo
móvil o instalado temporalmente.
Salida para alumbrado: Salida diseñada para la conexión de un portalámparas,
una luminaria.
Salida para contactos: Salida en la que están instalados uno o más contactos.
Sobrecarga: Operación de un equipo por encima de su capacidad normal, a plena
carga, o de un conductor por encima de su ampacidad que, cuando persiste
durante un tiempo suficientemente largo, podría causar daños o un calentamiento
peligroso. Una falla a tierra, no es una sobrecarga (véase sobrecorriente).
Sobrecorriente: Cualquier corriente que supere la corriente nominal de los
equipos o la ampacidad de un conductor. La sobrecorriente puede provocarse por
una sobrecarga, un cortocircuito o una falla a tierra.
Sólidamente puesto a tierra: Significa que el conductor puesto a tierra (neutro) lo
está sin necesidad de intercalar ninguna resistencia o dispositivo de impedancia.
Suministrador: Compañía de servicio público (CFE) o autorizada por la LSPEE,
encargada del abastecimiento de energía eléctrica para su utilización.
Tablero de distribución: Panel grande sencillo, estructura o conjunto de paneles,
donde se amontonan, por el frente o por la parte posterior o por ambos lados:
desconectadores, dispositivos de protección contra sobrecorriente y otras
protecciones, barras conductoras de conexión común y usualmente instrumentos.
Los tableros de distribución son accesibles generalmente por la parte frontal y la
posterior, y no están destinados para ser instalados dentro de gabinetes.
Tubo conduit: Sistema de canalización diseñado y construido para alojar
conductores en instalaciones eléctricas, de forma tubular, sección circular.
118
Tensión (de un circuito): La mayor diferencia de potencial (tensión rms) entre
dos conductores cualesquiera de un circuito considerado.
Tensión a tierra: En los circuitos puestos a tierra, es la tensión entre un conductor
dado y el punto o conductor del circuito que está puesto a tierra; en circuitos no
puestos a tierra es la mayor diferencia de potencial entre un conductor dado y
cualquier otro conductor del circuito.
Tensión nominal: Valor nominal asignado a un circuito o sistema para designar
convenientemente su clase de tensión. La tensión a la cual un circuito opera
puede variar de la nominal, dentro de un margen que permite el funcionamiento
satisfactorio de los equipos.
Unión: Conexión permanente de partes metálicas, que no llevan corriente
normalmente, que forma una trayectoria eléctricamente conductora que asegure la
continuidad y capacidad de conducir con seguridad cualquier corriente a la que
puedan estar sometidas.
119
Índice Tablas
Capítulo 1
Tabla 1.1. Efectos de los niveles de corriente en el cuerpo humano
Capítulo 2
Tabla 2.1.- Cargas de alumbrado general por tipo del inmueble.
Tabla 2.2.- Ajuste máximo de los dispositivos de protección contra
cortocircuito y falla a tierra para circuitos derivados de motores.
Tabla 2.3.- Aplicaciones y aislamientos de conductores de 600 volts.
Tabla 2.4.- Ampacidades permisibles en conductores aislados para
tensiones hasta 2000 volts y 60°C a 90°C. No más de tres conductores de
corriente en una canalización, cable o directamente enterrados, basados en
una temperatura ambiente de 30°C.
Tabla 2.5.- Factores de ajuste para más de tres conductores portadores de
corriente en una canalización o cable.
Tabla 2.6.- Factores de Corrección basados en una temperatura ambiente
de 30 °C.
Tabla 2.7.- Resistencia y reactancia en corriente alterna para los cables
para 600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75 °C. Tres conductores individuales en
un tubo conduit.
Tabla 2.8.- Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para
canalización y equipos.
Tabla 2.9. Porcentaje de la sección transversal en tubo conduit y en tubería
para los conductores.
120
Tabla 2.10.- Dimensiones de los conductores aislados y cables para
artefactos.
Tabla 2.11.- Propiedades de los conductores.
Tabla 2.12.- Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del
área del tubo conduit (basado en la tabla 1, de este capítulo)
Capítulo 3
Tabla 3.1 Valores Obtenidos en el levantamiento a la instalación eléctrica
Tabla 3.2 Valores y equipos a dimensionar.
Tabla 3.3 Valores del Circuitos derivado “C1”.
Tabla 3.4 Valores del Circuitos derivado “C2”.
Tabla 3.5 Valores del Circuitos derivado “C3”.
Tabla 3.6 Valores del Circuitos derivado “C4”.
Tabla 3.7 Valores del Circuitos derivado “C5”.
Tabla 3.8 Valores del Circuitos derivado “C6”.
Tabla 3.9 Valores del Circuitos derivado “C7”.
Tabla 3.10 Valores del Circuitos derivado “C8”.
Tabla 3.11 Carga del tablero general “TA”.
Tabla 3.12 Carga del tablero general “TG”.
Tabla 3.13 Valores de la bomba.
Tabla 3.14 Carga del Interruptor Principal “ITMG”.
Tabla 3.15 Precios unitarios de los materiales que se requieren para
realizar la nueva instalación en la casa habitación.
121
Tabla 3.16 Salarios Mínimos
Tabla 3.17 Costos de cotizaciones.
122
Índice Imágenes
Justificación
Imagen 1. Representación del diagrama de pescado para determinar cuál
es el origen de los problemas a nuestro proyecto de estudio.
123
Índice Figuras
Capítulo 1
Figura 1.1 Circuito eléctrico con puesta a tierra funcional.
Figura 1.2 Circuito eléctrico sin un sistema de puesta a tierra, el cual si hay
una falla el usuario recibe una descarga eléctrica.
124
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de polietileno. B. Instalación”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-
SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la
Federación 29 de noviembre 2012.
[25]. “Tablas. Tabla 1.- Porcentaje de la sección transversal en tubo conduit
y en tubería para los conductores”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-
SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la
Federación 29 de noviembre 2012.
[26]. “Tablas. Tabla 5.- Dimensiones de los conductores aislados y cables
para artefactos”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012
Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la Federación 29
de noviembre 2012.
[27]. “Tablas. Tabla 8.- Propiedades de los conductores”. Norma Oficial
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Diario Oficial de la Federación 29 de noviembre 2012.
[28]. “Tablas. Tabla 4.- Dimensiones y porcentaje disponible para los
conductores del área del tubo conduit (basado en la tabla 1, de este
capítulo)”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones
eléctricas (utilización), Diario Oficial de la Federación 29 de noviembre
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128
[30]. “Tablas. Tabla 9.- Resistencia y reactancia en corriente alterna para los
cables para 600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75°C. Tres conductores
individuales en un tubo conduit”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-
SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la
Federación 29 de noviembre 2012.
[31]. “Especificaciones. Equipo de uso general. Motores, circuito de motores
y controladores. B. Conductores para circuitos de motores”. Norma
Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas
(utilización), Diario Oficial de la Federación 29 de noviembre 2012.
[32]. “Especificaciones. Equipo de uso general. Motores, circuito de motores
y controladores. C. Protección contra sobrecarga de los motores y de
sus circuitos derivados”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012
Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la Federación 29
de noviembre 2012.
[33]. “Especificaciones. Equipo de uso general. Motores, circuito de motores
y controladores. D. Protección de circuitos derivados para motores
contra cortocuito y fallas a tierra. Tabla 430-52.- Ajuste máximo de los
dispositivos de protección contra cortocircuito y falla a tierra para
circuitos derivados de motores”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-
SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la
Federación 29 de noviembre 2012.
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tipo del inmueble”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012
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[37]. “Especificaciones. Métodos de Alambrado y Materiales. Conductores
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para alambrado en general. B. Instalación. Tabla 310-15(b)(16).-
Ampacidades permisibles en conductores aislados para tensiones
hasta 2000 volts y 60°C a 90°C. No más de tres conductores de
corriente en una canalización, cable o directamente enterrados,
basados en una temperatura ambiente de 30°C”. Norma Oficial
Mexicana NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización),
Diario Oficial de la Federación 29 de noviembre 2012.
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para alambrado en general. B. Instalación. Tabla 310-15(b)(3)(a).-
Factores de ajustes para más de tres conductores portadores de
corriente en una canalización o cable”. Norma Oficial Mexicana NOM-
001-SEDE-2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de
la Federación 29 de noviembre 2012.
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para alambrado en general. B. Instalación. Tabla 310-15(b)(2)(a).-
Factores de corrección basados en una temperatura ambiente de
30°C”. Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones
eléctricas (utilización), Diario Oficial de la Federación 29 de noviembre
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2012 Instalaciones eléctricas (utilización), Diario Oficial de la
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