CÁLCULO DE CIRCUITOS.

CLCULO DE CIRCUITOS

ALIMENTADORES, RAMALES Y

ACOMETIDAS

PRESENTACIN PARA EL CURSO DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS

DEL SENA

CENTRO DE PROCESOS INDUSTRIALES

REGIONAL CALDAS

FERNANDO RODRIGUEZ VALENCIA

La ptima seleccin de los conductores para los circuitosalimentadores, ramales y acometidas, se fundamenta en elprevio anlisis de las caractersticas de cada tipo de circuito yde las caractersticas propias de cada carga por alimentar.Generando as las condiciones necesarias para lograr unclculo conforme con las especificaciones de la instalacin enparticular.

El mtodo desarrollado para calcular la demanda en cadaunidad de vivienda, acoge una serie de consideracionesbsicas creando un alto grado de uniformidad para la granmayora de las instalaciones elctricas del sector residencial.

CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y

ACOMETIDAS

INTRODUCCIN

FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA

La etapa del diseo correspondiente a los clculos, es quizsla ms importante, pues conlleva a determinar cuales son losconductores ms convenientes para soportar las condicionesque impone la carga a la instalacin; adems, establece losvalores para los dispositivos de proteccin contrasobrecorriente, siendo estos la base de la eficiencia operativade la instalacin.

Se desarrolla un ejemplo tpico para una vivienda unifamiliary, mediante este entorno se induce al usuario a la realizacinde los clculos, segn sus propias especificaciones y bajo laconstante aplicacin de los requisitos que la Normacontiene para tal efecto.


ACOMETIDAS

INTRODUCCIN


1. Cargas de alumbrado para unidades de vivienda. (Artculo 220.3 b))


ACOMETIDAS

Ecuacin 1

Carga total de alumbrado = rea * Carga unitaria (VA/m ).

Dimensionesexteriores

Tabla220.3b)

2

CARGAS DE ALUMBRADO

La carga mnima de alumbrado por metro cuadrado de superficiedel suelo, no debe ser menor a la especificada en la Tabla220.3b).



ACOMETIDAS

La capacidad nominal de los circuitos ramales se considera a 1500VA, puesto que la carga de diseo de una salida de tomacorrientees de 150 VA, y se permite que un circuito ramal incluya mximo10 salidas de tomacorriente.

2. Nmero mnimo de circuitos ramales (Artculo 220.4 a)).

Carga total de alumbrado

Capacidad nominal de los circuitos ramalesNmero mnimo de circuitos ramales =

Ecuacin 2

CLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES

El nmero mnimo de circuitos ramales se debe establecer apartir de la carga total calculada y la capacidad nominal de loscircuitos utilizados.


Adems, la carga de diseo de una salida para bombilla es de 100VA y lo permitido son 15 salidas de bombilla mximo por cadacircuito ramal.

Al disear los circuitos ramales de alumbrado, se debe tener encuenta que tanto las salidas de tomacorrientes coma las salidas parabombillas deben ser consideradas en circuitos ramalesindependientes.

Todas las salidas de tomacorrientes de uso general de 20 Anominales o menos en unidades de vivienda, se deben considerarcomo salidas para alumbrado general; excepto las conectadas alos circuitos de tomacorrientes para pequeos artefactos(Artculo 210.52 b)), lavandera y planchado (Artculo 210.52.f)Nota Tabla 220.3 b) debido a que estos circuitos son adicionales alos calculados con la expresin anterior.


ACOMETIDAS

EXPONEMOS ALGUNAS ACLARACIONES


Deben existir dos o ms circuitos ramales de 20 A para lassalidas de tomacorriente de pequeos artefactos.


ACOMETIDAS

PEQUEOS ARTEFACTOS O ELECTRODOMSTICOS

3. Circuitos ramales para pequeos artefactos (Artculo 220.4 b)).



ACOMETIDAS

4. Cargas del circuito de pequeos electrodomsticos. (Artculo 220.16a))

En cada unidad de vivienda, la carga del alimentador sedebe calcular a 1500 VA por cada circuito ramal depequeos artefactos.

Se permite que estas cargas se incluyan con la carga dealumbrado general y se apliquen los factores de demandapermitidos en la Tabla 220-11 para las cargas de alumbradogeneral.

CARGAS PARA PEQUEOS ARTEFACTOS


5. Circuitos para lavandera y planchado (Artculo 220.4 c)).


ACOMETIDAS

CIRCUITOS Y CARGAS PARA LAVANDERA Y PLANCHADO

Debe existir al menos un circuito ramal de 20 A paraconectar las salidas de tomacorriente para lavandera yplanchado.

6. Carga del circuito de lavandera y planchado. (Artculo 220.16b))

La carga del alimentador se debe calcular a no menos de 1500 VApor cada circuito ramal para lavandera y planchado.

Se permite que estas cargas se incluyan con la carga dealumbrado general y se apliquen los factores de demandapermitidos en la Tabla220-11, para las cargas de alumbradogeneral.


7. Carga para el circuito de Secadoras elctricas de ropa. (Artculo 220.18).


ACOMETIDAS

La carga para secadoras elctricas de ropa debe ser la mayor de lassiguientes:5000 W (VA) o la potencia nominal segn la placa decaractersticas, para cada secadora conectada.

Se permite aplicar los factores de demanda de la Tabla220-18.

CIRCUITOS Y CARGA PARA SECADORAS ELCTRICAS


8. Carga para el circuito de Estufas elctricas y otros artefactos de cocina (Artculo 220.19).


ACOMETIDAS

CIRCUITOS Y CARGAS PARA ESTUFAS ELCTRICAS

Se permite calcular el factor de demanda del alimentador paraestufas elctricas y otros artefactos de cocina de capacidadnominal superior a 1,75 kW, segn la Tabla220-19. Para lascargas calculadas de acuerdo con lo indicado en esteArtculo, los kVA equivalen a kW.


Ejemplo:

Se tiene una vivienda unifamiliar que presenta un rea de 190 m.

rea = 190 mCarga unitaria = 32 VA /mCarga total de alumbrado = 190 m * 32 VA/ m


ACOMETIDAS

EMPEZAMOS A DESARROLAR UN EJEMPLO

Carga total de alumbrado = 6080 VA


En nuestro ejemplo hemos calculado la carga total dealumbrado en 6080 VA, adems la capacidad nominalde cada circuito ramal es de 1500 VA, por lo tanto:


ACOMETIDAS

6080 VA

1500 VANmero mnimo de circuitos ramales = = 4

De la Ecuacin 2

REALIZAMOS EL CLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES DEL EJEMPLO

Es decir que hemos obtenido mnimo 4 circuitos que sern para alumbrado y tomacorrientes generales.


Para calcular la carga del alimentador o nuestra acometida,debemos calcular inicialmente el factor de demanda de cadauno de los circuitos de nuestra vivienda:

Para la carga del alumbrado general (Artculo 220.11).

Los factores de demanda de la Tabla 220-11 se deben aplicar a la parte de lacarga total calculada para alumbrado general. Como la carga de alumbradogeneral es igual a 6080 VA, a los cuales a los primeros 3000 se les aplica unfactor de demanda del 100% y a la carga restante el 35%, es decir:


ACOMETIDAS

6080 VA- 3000 VA = 3080 VA Al cual se le aplica un factor de demanda del

35%.

CONTINUAMOS DESARROLLANDO NUESTRO EJEMPLO


Aplicando los factores de demanda de la Tabla 220-11, setiene que:


ACOMETIDAS

Ecuacin 3

3000 VA* 100% + 3080 VA * 35% = 4078 VA.

CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO

O sea se obtienen 4078 VA como factor de demanda delos circuitos de alumbrado y tomacorrientes generales.



ACOMETIDAS

Ecuacin 4

2 * 1500 VA * 35% = 1050 VA.

Nmero de circuitos

Carga porcircuito

Factor dedemanda

En nuestro ejemplo se consideran dos circuitos ramales depequeos artefactos, la carga calculada es de 3000 VA, porlo tanto se les aplica un factor de demanda del 35%, ya quela carga an no supera los 120.000 VA, segn lo establece laTabla 220-11.




ACOMETIDAS

Ecuacin 5

1 * 1500 VA * 35% = 525 VA.

Nmero de circuitos

Carga porcircuito

Factor dedemanda

En este ejemplo, se considera un circuito ramal de lavandera yplanchado, la carga calculada es de 1500 VA, por lo tanto se lesaplica un factor de demanda del 35%, puesto que la carga dealumbrado calculada, ms la de pequeos artefactos, lavandera yplanchado no ha superado los 120.000 VA, segn lo establecido enla Tabla 220-11.



Considerando que se tiene una secadora elctrica, de potencianominal menor a 5000 W entonces, se emplean los 5000 W(VA) para calcular la carga del alimentador y se le aplica unfactor de demanda del 100%, de acuerdo a la Tabla 220.18,correspondiente a una secadora elctrica.


ACOMETIDAS

Ecuacin 6

1 * 5000 VA * 100% = 5000 VA.

Nmero de circuitos

Carga porcircuito

Factor dedemanda



Dado que para este caso en particular se ha estimado que lavivienda cuenta con una estufa elctrica, de la Tabla 220-19 seestablece lo siguiente: Para una estufa elctrica, la demandamxima es de 8 kW, a los cuales se le aplica un factor dedemanda del 80%, cuando la potencia nominal no supera los8,75 kW.


ACOMETIDAS

Ecuacin 7

1 * 8000 VA * 80% = 6400 VA.

Nmero de circuitos

Carga porcircuito

Factor dedemanda




ACOMETIDAS

4078VA+1050VA+525VA+5000VA+6400VA = 17053 VA

17053 VA

220 VI =

Con este factor de demanda calculamos la acometida:

I = 77.5 Amperios


Ahora sumamos cada uno de los factores de demanda calculadospara los circuitos de nuestra vivienda:

Puesto que el valor del factor de demanda es de 17053 VA, debemos utilizar un sistema bifsico tres hilos, es decir a 220/120 voltios


De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre delalimentador o acometida es:


ACOMETIDAS

4 conductores 21.14 mm2 (4 AWG), THW para fase, fase, neutro y tierra.



Carga

(VA)

Factor de

demanda

Demanda

(VA)

Tabla (NTC

2050)

Alumbrado general 3000 100% 3000 220.11

Tomas generales 3080 35% 1078 220.11

Pequeos artefactos 3000 35% 1050 220.11

Lavandera y planchado 1500 35% 525 220.11

Secadoras elctricas 5000 100% 5000 220.18

Estufas elctricas 8000 80% 6400 220.19


ACOMETIDAS

La carga total del alimentador es igual a la suma de las demandas anteriormente calculadas.

Tabla: Carga del alimentador

EN RESUMEN

Total 17053 VA



ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =

Tubera conduit PVC de .

3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , se recomienda utilizar 3.30 mm2 (12 AWG) como calibre mnimo para una instalacin elctrica

1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 15 A

Del Artculo 210.22 C):

CIRCUITO 1: Alumbrado General_1

De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:

De la tabla C9 para THW y 3 conductores:

I = 12.5 Amperios

CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO



ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =


3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , se recomienda utilizar 3.30 mm2 (12 AWG) como calibre mnimo para una instalacin elctrica

1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 15 A


CIRCUITO 2: Alumbrado General_2



I = 12.5 Amperios




ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =


3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.

1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A


CIRCUITO 3: Tomacorrientes Generales_1



I = 12.5 Amperios




ACOMETIDAS

1580 VA

120 VI =



1.25*13.1=16.37 A, Proteccin de 20 A


CIRCUITO 4: Tomacorrientes Generales_2



I = 13.1 Amperios




ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =



1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A


CIRCUITO 5: Pequeos artefactos_1



I = 12.5 Amperios




ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =



1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A


CIRCUITO 6: Pequeos artefactos_2



I = 12.5 Amperios




ACOMETIDAS

1500 VA

120 VI =



1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A


CIRCUITO 7: Lavandera y planchado



I = 12.5 Amperios




ACOMETIDAS

5000 VA

220 VI =

Tubera conduit PVC de 3/4.


1.25*22.7=28.37 A, 2 Protecciones de 30 A


CIRCUITO 8 y 9: Secadora elctrica



I = 22.7 Amperios




ACOMETIDAS

8000 VA

220 VI =

Tubera conduit PVC de 3/4.


1.25*36.3 A= 45.3 A, 2 Protecciones de 50 A


CIRCUITO 10 y 11: Estufa elctrica



I = 36.3 Amperios




ACOMETIDAS

CUADRO DE CARGAS

CIRCUITO CARGA CIRCUITO TOTAL VOLTAJE CORRIENTE PROTECCIN CALIBRE CALIBRE BALANCE DE FASES SALIDA

RAMAL A VA CTO (W) CTO (V) CTO (A) CTO (A) CONDUCTOR TUBERA F1 F2 (ARTEFACTO)

1 15 1500 1500 120 12,50 1x153x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500 ALUMBRADO

2 15 1500 1500 120 12,50 1x153x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500 ALUMBRADO

3 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500

TOMAS

GENERALES

4 20 1580 1580 120 13,17 1x203x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1580

TOMAS

GENERALES

5 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500

PEQUEOS

ARTEFACTOS

6 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500

PEQUEOS

ARTEFACTOS

7 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2

(12AWG)1/2" 1500

LAVANDERA

Y

PLANCHADO

8 Y 9 30 5000 5000 220 22,73 2x303x5,25 mm2

(10AWG)3/4" 2500 2500

SECADORA

ELCTRICA

10 Y 11 40 8000 8000 220 36,36 2x503x8,36 mm2

(8AWG)3/4" 4000 4000

ESTUFA

ELCTRICA

TOTALES 23580 11080 12500

RESUMEN DEL CLCULO DE LOS CIRCUITOS



ACOMETIDAS

DE ACUERDO AL RETIE (Artculo 37.3)

De acuerdo al RETIE Las instalaciones elctricas de las unidadesde vivienda, menores a 75 metros cuadrados debern serconstruidas para contener por lo menos los siguientes circuitos:

1. Un circuito para pequeos artefactos de cocina, despensa ycomedor, de capacidad no menor a 20 A.

2. Un circuito para conexin de plancha y lavadora de ropa, decapacidad no menor a 20 A.

3. Un circuito de 20 A para iluminacin y tomacorrientes de usogeneral.

El nmero y capacidad de los circuitos para las unidades devivienda de mayor tamao debern atender los lineamientos de laNTC2050.



ACOMETIDAS

DE ACUERDO AL RETIE (Artculo 37.3)

Cada circuito debe ser provisto de un interruptor automtico,que lo proteja de sobrecorrientes.

No se debe cambiar el interruptor automtico por uno demayor capacidad, cuando se supera la cargabilidad de losconductores del circuito a proteger.



ACOMETIDAS

SISTEMA EN LOS CUALES SE SUMINISTRA LA ENERGA*

1. MONOFSICA BIFILAR: 120 voltios, mximo hasta8.000 vatios de carga instalada.

2. MONOFSICA TRIFILAR (BIFSICA TRIFILAR):120/240 voltios 2 x 120/208 voltios, mximo 18.000vatios de carga instalada.

3. TRIFSICO: 3 x 127/220 voltios, hasta 30.000 vatios decarga instalada

SISTEMA EN LOS CUALES SE SUMINISTRA LA ENERGA

*Fuente: Central Hidroelctrica de Caldas, CHEC.


Por favor enviar las respuestas (Descargue y utilice el formato de respuestas que se encuentra en cada unidad) de las siguientes actividades, por el enlace ENVIAR TAREAS, del curso de Instalaciones Elctricas Domiciliarias, as:

1. www.senavirtual.edu.co2. Clic en iniciar sesin (Izquierda arriba)3. Ingresar datos de usuario y contrasea.4. Clic en Instalaciones elctricas domiciliarias(arriba

derecha)5. Clic en ENVIAR TAREA (Enlace izquierda inferior)6. Clic en SEMANA 4 7. Seguir las INSTRUCCIONES planteadas.

TAREA 9: CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y ACOMETIDAS

TAREA



ACOMETIDAS

TAREA


Ahora que usted ha estudiado esta unidad, lo invitamos a que responda las preguntascorrespondientes a esta tarea y la enve por el enlace ENVIAR TAREAS

En la vivienda en donde usted reside habitualmente, realice el clculo de la

acometida y los diferentes clculos de los circuitos necesarios: calibre de los conductores, calibre de la tubera, protecciones elctricas, nmero de

conductores, cuadro de cargas, etc., para cada circuito hallado de acuerdo al rea del suelo y con base en el ejemplo estudiado en

esta presentacin.


ACOMETIDAS

FIN DE LA PRESENTACIN


FIN DEL TEMA:

CLCULO DE CIRCUITOS

ALIMENTADORES, RAMALES Y

ACOMETIDAS


ACOMETIDAS

CÁLCULO DE CIRCUITOS.

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