Memoria de Calculo

M E M O R I A D E C A L C U L O

CALCULO DE CONDUCTORES, PROTECCIONES Y

CANALIZACIONES PARA ALIMENTADORES.

ALIMENTADOR DE MOTORES

Para el calculo del alimentador de motores se tomaron los calculos del libro

“INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES” del autor ENRIQUEZ

HARPER.

El calculo de los conductores del alimentador se realizo con la siguiente ecuacion

Los motores que se han de conectar a este alimentador son los siguientes:

5 motores de 5 HP con letra de código K (13 A )

1 motor de 10 HP (25 A)

La carga más grande del alimentador es el motor de 10 HP por lo tanto al sustituir

tenemos:

( ) (( )( ))

Una vez obtenida la corriente total podemos seleccionar por ampicidad de acuerdo

a la tabla 2.7 del libro de INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES.

El calibre seleccionado es el 1/0 AWG con capacidad para conducir 125 A.

Por medio del método de caída de tensión podemos verificar si el conductor

seleccionado cumple con la norma una caída de no más de 3%. Para esto

utilizamos la siguiente ecuación.

√

Sustituyendo tenemos:

√ ( )( )

( )( )

Con esto podemos comprobar que el calibre seleccionado por medio del método

de ampicidad cumple también con la norma de caída de tensión.

Para la selección del tubo conduit de pared delgada se tomaron los valores de la

tabla 2.9 obteniendo el valor de 1 ¼” para el alimentador.

Para la selección de la protección del alimentador se tomó la siguiente ecuación:

Calculando tenemos.

( ) (( )( ))

Con este resultado podemos seleccionar la proteccion de 150 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador de motores:

3 conductores THW calibre 1/0 AWG

Tubo conduit de pared delgada de 1 ¼”

Interruptor termomagnetico de 3x150A

ALIMENTADOR PARA CENTRO ALUMBRADO Y CONTACTOS

Las cargas conectadas en este centro de carga son:

6 contactos de 15A con factor de demanda del 60%

6 lamparas fluorescentes de 75W

Las cargas son monofasicas a 127V las cuales consumen una corriente de 23A.

Para seleccionar el conductor por ampicidad se ocupo la siguiente ecuacion:

Sustituyendo obtenemos:

( )

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 8 AWG debido a que en esta canalizacion

se alojaran 4 cables, 3 fases y 1 neutro de operación.

Aplicando el criterio de caida de tension tenemos:

Dónde:


( )( )

( )( )

Con este valor podemos verificar que este criterio se cumple para el calibre

asignado.

La selección del tubo conduit de acuerdo a la tabla 2.9 es de ¾”.

El interruptor termomagnetico se calcula según el factor de corrección para un

interruptor de este tipo con lo que tenemos:


( )

Con este valor podemos seleccionar un interruptor termomagnetico de 40 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador de lamparas y contactos:

4 conductores THW calibre 8 AWG

Tubo conduit de pared delgada de ¾”


ALIMENTADOR GENERAL

Para llevar a cabo el cálculo del alimentador general tenemos conectadas las

siguientes cargas:

Tablero de control de motores (90A)

Centro de carga de alumbrado y contactos (23A)

Tomando la ecuación siguiente:

Sustituimos obteniendo:

( )

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 4/0 AWG.

Aplicando el criterio de caida de tension de la siguiente ecuacion:


( ) ( )

( )( )

Con esto corroboramos que cumple el criterio de caída de tensión.

La selección del tubo conduit se hace por la tabla 2.9 obteniendo 2 ½”.

La protección del circuito se calcula mediante:


( )

Con este valor podriamos seleccionar la proteccion de 250 A pero esta quedaria

muy justa por lo cual se selecciono la de 275 A.

Resumiendo las caracteristicas del alimentador general:


Tubo conduit de pared delgada de 2 ½”


CALCULO DE CONDUCTORES, PROTECCIONES Y

CANALIZACIONES PARA CIRCUITOS DERIVADOS

CIRCUITOS DEL No.1 al No.5

Estos 5 circuitos son de las mismas características la única variación es la

distancia de los conductores por lo cual se calculó para la distancia más larga y

con esto se comprueba que puede cumplir para las distancias menores a esta. Se

presentan las características de los circuitos:

Motor de 5HP con letra de código K

Corriente nominal de 13 A

Distancias variables las cuales se ponen a continuación

o Circuito 1 de 25m.





Se calculara el circuito uno puesto que es el que tiene más distancia.

Para seleccionar los conductores por ampicidad tomamos la siguiente ecuación:


( )

De la tabla 2.7 seleccionamos el calibre 12 AWG.

Para comprobar que cumple con la norma de caida de tension aplicamos la

ecuacion:

√

Sustituyendo:

√ ( )( )

( )( )

Con este resultado del 1.5% podemos observar que este calibre cumple con la

norma de la caida de tension.

La selección del tubo conduit se realiza de acuerdo a la tabla 2.9 con un resultado

de un tubo conduit de ½”.

La proteccion del circuito se calcula de la siguiente manera:


( )

Con este resultado seleccionamos una proteccion de 40 A.

Como se puede observar los demas circuitos son identicos lo unico que varia es la

distancia de los conductores y como se calculo para los conductores mas largos

los resultados pueden ser aplicados a los 5 circuitos.

Resumiendo tenemos los siguientes resultados:


Tubo conduit de pared delgada de ½”

Interruptor termomagnetico de 3X40 A

CIRCUITO No. 6

Este circucito tiene conectado un motor trifasico de 10 HP con una corriente

nominal de 25 amperes. Sin letra de codigo. La distancia de los conductores del

CCM es de 12 metros.

Para seleccionar los conductores por ampicidad calculamos con la siguiente

ecuacion:

Sustituyendo:

( )


Para el criterio de la caida de tension tenemos con la siguiente ecuacion:

√

Sustituyendo:

√ ( )( )

( )( )

Con este valor comprobamos que cumple la regla de la caída de tensión.

Para la selección del tubo conduit se utilizó la tabla 2.9 de la cual seleccionamos

un tubo de ½”.

Para la protección del circuito tomamos en cuenta la siguiente ecuación:

Sustituyendo:

( )

Con esto seleccionamos un interruptor termomagnetico de 70 A.





CIRCUITO No. 7

El circuito tiene 6 lamparas de tubo fluorescente de 75W cada uno. La distancia

maxima que deben de recorrer los conductores es de 61 metros para electrificar

las 6 lamparas. La corriente total consumida es de 4.3 A.

Para seleccionar los conductores por ampicidad tomamos la ecuacion:

Sustituyendo:

( )


Para verificar que cumpla con la caida de tension permitida verificamos con la

ecuacion:

Sustituyendo

( )( )

( )( )

Con este valor podemos notar que cumple dentro de la caida de tension.

Para la selección del tubo conduit basados en la tabla 2.9 tenemos que el tubo

seleccionado es de ½”.

Para la proteccion del circutos tomamos la siguiente ecuacion:

Sustituyendo:

( )

Con este dato seleccionamos un interruptor termomagnetico de 15 A.





CIRCUITO No. 8

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127V de 15

amperes con un factor de demanda de 0.6. Con este factor podemos calcular la

corriente total del circuito que es de 18 amperes. La distancia total es de 72m.

Para calcular los conductores por ampicidad tomamos en cuenta 30 amperes

debido a que son dos contactos con 15 amperes los cuales pueden ser

demandados por uno solo siempre y cuando no alla simultanedad en el uso de los

contactos que esta indicado por el factor de demanda, aplicando la ecuacion:

Sustituyendo:

( )

Seleccionando de la tabla 2.7 obtenemos un calibre 8 AWG.

Verificando la regla de la caida de tension utilizamos la siguiente ecuacion:

Sustituyendo:

( )( )

( )( )

Con este valor podemos notar que el valor de caida de tension excede lo permitido

por lo cual el conductor seleccionado por ampicidad no cumple con la caida de

tension maxima. Tambien cabe denotar que se tomaron los 18 amperes de

corriente corregia debido a que es lo maximo que puede demandar el circuito

debido a que para esto esta diseñado. Ahora hacemos el calculo para un calibre 6

AWG.

( )( )

( )( )

Como podemos notar el calibre 6 AWG si cumple con el valor de caida de tension

por lo cual es el conductor que utilizaremos.

Para seleccionar el tubo conduit basados en la tabla 2.9 se obtubo un tubo con

diametro de ¾”.

La selección de la proteccion se realizo por medio de la ecuacion:

Sustituyendo:

( )


Resumiendo el circuito tenemos:



Interruptor termomagnetico de 1X30A

CIRCUITO No. 9

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127V de 15


corriente total del circuito que es de 18 amperes. La distancia total es de 19m.

Para calcular los conductores por ampicidad tomamos en cuenta 30 amperes

debido a que son dos contactos con 15 amperes los cuales pueden ser

demandados por uno solo siempre y cuando no alla simultanedad en el uso de los

contactos que esta indicado por el factor de demanda, aplicando la ecuacion:

Sustituyendo:

( )


Verificando la regla de la caida de tension utilizamos la siguiente ecuacion:

Sustituyendo:

( )( )

( )( )

Como podemos notar el calibre 8 AWG si cumple con el valor de caida de tension

por lo cual es el conductor que utilizaremos.

Para seleccionar el tubo conduit basados en la tabla 2.9 se obtubo un tubo con

diametro de ½”.

La selección de la proteccion se realizo por medio de la ecuacion:

Sustituyendo:

( )






CIRCUITO No. 10

Este circuito tiene una carga conectada de 2 contactos monofasicos a 127 V de 15


corriente total del circuito que es de 18 amperes. En este circuito ambos contactos

estan dentro del mismo pero en ramales distintos por lo cual se calculara para uno

solo y estos valores se aplicaran al otro. Las distancias de ambos son de 2m y

3.5m, para esto calcularemos para el de 3.5m y aplicaremos los mismos

parametros para el otro.

Para seleccionar el conductor por ampicidad se usa la ecuacion:

Sustituyendo:

( )


Por medio del criterio de caida de tension calculamos usando:

Sustituyendo:

( )( )

( )( )

Con este resultado comprobamos que cumple por caida de tension el conductor.

De la tabla 2.9 seleccionamos el tubo conduit el cual sera de ½”.

Para calcular la proteccion termica aplicamos la ecuacion:

Sustituyendo:

( )

Con este dato seleccionamos una proteccion de 30 A.

Una vez con estos datos obtenidos del circuito con mayor distancia en

conductores se puede aplicar sin problema al circuito de menor distancia.


2 conductores THW calibre 12 AWG (por circuito)

Tubo conduit de pared delgada de ½” (por circuito)

Interruptor termomagnetico de 1X30A (este interruptor es para los dos

circuitos que estan en paralelo)

CIRCUITO COMPONENTES

ALIMENTADOR DE MOTORES


Tubo conduit de pared delgada de 1 ¼”


ALIMENTADOR DE CENTRO DE

CARGA




ALIMENTADOR

GENERAL


Tubo conduit de pared delgada de 2 ½”


CIRCUITOS 1 CIRCUITOS 2 CIRCUITOS 3 CIRCUITOS 4 CIRCUITOS 5




CIRCUITO 6




CIRCUITO 7




CIRCUITO 8




CIRCUITO 9




CIRCUITO 10

2 conductores THW calibre 12 AWG (por circuito)

Tubo conduit de pared delgada de ½” (por circuito)

Interruptor termomagnetico de 1X30A (este interruptor es para los dos circuitos que estan en paralelo)

CALCULO DEL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION

El transformador de distribucion es el encargado de suministrar la potencia

necesarea al sistema para su funcionamiento. Para calcularlos debemos tener en

cuenta la potencia instalada y el factor de demanda para el tipo de instalacion la

cual estamos considerando.

La potencia instalada de la instalacion es de 41.7Kva

El factor de demanda para una instalacion de molinos es del 0.9.

Para calcular el transformador se realiza mediante la siguiente ecuacion.

Calculando con la ecuacion anterior obtenemos:

( )( )

Con este dato tomando valores nominales de transformadores de distribucion

seleccionamos un transformador trifasico de 45KVA.

CALCULO DE MATERIALES

CANTIDAD DESCRIPCION

59 pzas. Tubo conduit de ½”

27 pzas. Tubo conduit de ¾”

6 pzas. Tubo conduit de 1 ¼”

3 pzas. Tubo conduit de 2 ½”

5 rollos Cable THW calibre 12 AWG

1 rollo Cable THW calibre 8 AWG

2 rollos Cable THW calibre 6 AWG

1 rollo Cable THW calibre 1/0 AWG

1 rollo Cable THW calibre 4/0 AWG

1 Interruptor termomagnetico 1X15A






6 Lamparas de tubo 75W

6 Contacto monofasico 15A

6 Balastros de 1X75W

1 Base para medidor 7-200A

1 Varilla Coper Weld 3m

6 Cajas de conexión 3 x 2 x 2 pulg

3 Cajas de conexión 4 x 1 ½”

1 Centro de carga de 4 pastillas

1 Conector para varilla Coper Weld

1 Mufa aluminio 2 ½”

1 Cople base medidor 2 ½”

3 Cuchilla fusible de 15kV

3 Apartarayo para 12kV

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