Calculo-de-Los-Circuitos-Derivados (1)

5/16/2018 Calculo-de-Los-Circuitos-Derivados (1) - slidepdf.com

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CALCULO DE CIRCUITOSDERIVADOS



CIRCUITO DERIVADO

El circuito derivado en una instalación

eléctrica se define como el conjunto deconductores y demás elementos de cada unode los circuitos que se extienden desde losúltimos dispositivos de protección contra

sobre-corriente, donde termina el circuitoalimentador, hasta la salida de las cargas.



CIRCUITOS DERIVADOS

Los circuitos derivados se utilizan paraalimentar cargas de iluminación y tomas decorriente para cargas pequeñas de diversasaplicaciones .

Cuando los circuitos de iluminación y detomas de corriente están separados existennormas para el diseño de cada tipo de circuitoderivado.



CLASIFICACION

Los circuitos derivados para cargas diversasindefinidas se clasifican, de acuerdo con suprotección contra sobrecorriente, como de: 15,

20, 30, 40 y 50 amperios. Cuando la carga porconectarse sea conocida, podrán usarse circuitosde capacidad que corresponda a esa carga. Lascargas individuales mayores de 50 amperios,deberán alimentarse por circuitos derivadosindividuales.



CODIGO DE COLORES DE CIRCUITOS

DERIVADOS El conductor de tierra de los equipos de un

circuito derivado se debe identificar por un colorverde continuo o un color verde continuo conuna o más tiras amarillas, excepto si estádesnudo.

El conductor neutro de los equipos de un circuitoderivado se debe identificar por un color blanco

Los conductores designados para líneas vivasdeben ser identificados con un color azul, negroo rojo



LIMITACIONES DE LOS

CIRCUITOS DERIVADOS Limitaciones por razón de la ocupación. En

las unidades de vivienda y las habitaciones dehoteles, moteles y locales similares , la

tensión no debe superar los 120 V nominalesentre conductores que suministren corrientea los terminales de:

1. Elementos de iluminación2. Cargas de 1440 VA nominales o menos o de

menos de ¼ HP conectadas con cordón yclavija.



LIMITACIONES DE TENSION DE

LOS CIRCUITOS DERIVADOS De 120 V entre conductores. Esta permitido

que los circuitos que no superen los 120Vnominales entre conductores suministrencorriente a:

1. Las terminales de portalámparas que esténdentro de su tensión nominal.

2. Equipos auxiliares de lámparas de descarga.

3. Equipos de utilización conectados de concordón y clavija o permanentemente.



LIMITACIONES DE TENSION EN

LOS CIRCUITOS DERIVADOS De 277 V a tierra. Esta permitido que los

circuitos que superen los 120V nominalesentre conductores sin superar los 277V

nominales a tierra , suministren corrienteentre otros a:

1. Instalaciones de iluminación por descarga.

2. Equipos auxiliares de lámparas de descarga .3. Equipos de utilización conectados concordón y clavija o conectadospermanentemente.



LIMITACIONES DE TENSION DE

LOS CIRCUITOS DERIVADOS De 600V entre conductores. Los circuitos que

superen los 277 V nominales a tierra y nosuperen los 600 V nominales entreconductores alimenten a:

1. Equipos auxiliares de lámparas de descargamontadas deben elementos de instalación

permanente.2. Los equipos de utilización de conectados

permanentemente, o con cordón y clavija.



TOMAS DE CORRIENTE Y

CONECTORES PARA CORDONES Con toma tierra. Las bases de tomas de corriente

en circuitos derivados de 15 y20 A deben ser contoma de tierra. Las bases con tomas de tierra se

deben instalar solo en circuitos de la tensión y laintensidad admisible para las que estánproyectadas.

Para conectar a tierra. Las bases de tomas decorriente y conectores para cordones que tengancontactos para toma de tierra, deben tener esoscontactos efectivamente conectados a tierra.



TOMAS DE CORRIENTE Y

CONECTORES PARA CORDONES Métodos de puesta a tierra. Los contactos y de

tierra de las bases de toma de corriente yconectores para cordones se deben poner a

tierra conectándolos con el conductor de tierrade los equipos del circuito de suministro de labase al conector.

La instalación del circuito derivado debe incluir otener previsto un conductor de tierra de losequipos a que se deben conectar los contractosde puesta a tierra de la base de los temas.



INTENSIDAD ADMMISIBLE Y SECCIONMINIMA DE CONDUCTORES

Los conductores de los circuitos derivados debentener una intensidad admisible no inferior a lacarga máxima que suministran.

Los conductores de circuitos derivados convarias tomas de corriente para cargas portátiles

conectadas con cordón y clavija, deben tener unaintensidad admisible no inferior a la intensidadnominal del circuito derivado.



INTENSIDAD ADMISIBLE Y SECCION

MINIMA DE CONDUCTORES Cocinas y aparatos de cocina domésticos.

Los conductores de los circuitos derivados decocinas domesticas ,hornos montados en lapared y otros aparatos de cocina domesticodeben tener una intensidad admisible oinferior a la intensidad nominal del circuito

derivado y no inferior a la carga máxima quedeben suministrar.




MINIMA DE CONDUCTORES Otras cargas. Los conductores de circuitos

derivados que suministren corriente a cargasdistintas de aparatos de cocina , deben tener

una intensidad admisible suficiente para lascargas conectadas y una sección no inferior alnumero 14.

Dispositivos de tomas de corriente. Losdispositivos de toma de corriente deben tener laintensidad nominal no inferior a la carga que vana servir y deben cumplir lo siguiente




MINIMA DE CONDUCTORES Bases de tomas de corriente.

1. Una base para una sola toma instalada en uncircuito individual, debe tener una intensidad

admisible no inferior a la intensidad de dichocircuito.

2. Cuando este conectada a un circuito derivadoque suministre corriente a dos o mas tomes de

corriente la base de toma de corriente no debesuministrar a un aparato conectado con cordóny clavija, una carga total que supere el máximoestablecido en el cuadro 210-21 b 2.



CUADRO 210-21(B)(2)CARGA MÁXIMA A UNA BASE DE TOMA DE

CORRIENTE PARA APARATOS CON CORDÓN YCLAVIJA.

Intensidad nominal del

circuito (amperios)

Intensidad admisible de

la base (amperios)

Carga máxima

(amperios)

15 o 20 15 12

20 20 16

30 30 24



INTENSIDAD ADMISIBLE Y SECCIÓNMÍNIMA DE CONDUCTORES

3. cuando estén conectadas a un circuitoderivado que suministran corriente a dos omas tomas o bases de tomas de corriente laintensidad admisible de las bases debecorresponder a los valores del cuadro 210-21b3.

Si es de mas de 50A la intensidad admisibleno debe ser inferior a la intensidad nominaldel circuito derivado



CUADRO 210-21(B) INTENSIDAD ADMISIBLE DEBASES DE TOMA DE CORRIENTE EN CIRCUITOS

DE DIVERSA CAPACIDAD

Intensidad normal del circuito (A) Intensidad admisible de la base (A)

15 No mas de 15

20 15 o 20

30 30

40 40 o 50

60 50



CARGAS MAXIMAS DE CIRCUITOS

DERIVADOS La carga total no debe superara la intensidadnominal del circuito derivado y no debe superarlas cargas máximas especificadas acontinuación:

1.Cargas de motores y combinadas en circuitosque suministren corriente a cargas consistentesen equipos de utilización fijos con motores de

mas de 1/8 de HP, junto con otras cargas la cargatotal debe ser calculada debe ser del 125% de lamayor carga debida a os motores mas la sumade las demás cargas.



CARGAS MAXIMAS DE CIRCUITOS

DERIVADOS2.Equipos de iluminación por inducción. Paralos circuitos que suministren corriente a losequipos de iluminación, la carga calculada sedebe basara en la intensidad admisible totalde dichas unidades y no en la potencia totalde las lámparas en W



CARGAS PERMISIBLE DE CIRCUITOSDERIVADOS

En ningún caso debe exceder la carga a laintensidad nominal del circuito derivado. Estápermitido que un circuito derivado individualsuministre cualquier tipo de carga dentro de su

valor nominal. Un circuito derivado quesuministre corriente a dos o más tomas o bases,sólo debe suministrar las cargas especificadassegún se especifica en las siguientes secciones



a) CIRCUITOS DERIVADOS DE 15 Y20 AMPERIOS

La intensidad nominal de cualquier equipo deutilización conectado mediante cordón y clavijano debe superar el 80% de la intensidad nominaldel circuito derivado. Cuando el equipo sirva aunidades de iluminación o equipos de utilización

con cable y clavija no fijos, o a ambos a la vez, laintensidad admisible total del equipo deutilización fijo no debe superar el 50% de laintensidad nominal del circuito derivado.



b) CIRCUITOS DERIVADOS DE 30AMPERIOS.

Un circuito derivado de 30 amperios debepermitir suministrar corriente a unidades fijas

de iluminación con portalámparasreforzados, en edificios distintos a lasviviendas, o equipos de utilización encualquier edificio. La intensidad nominal decualquier equipo de utilización conectado concable y clavija no debe superar el 80% de laintensidad nominal del circuito derivado.



c) CIRCUITOS DERIVADOS DE 40

Y 50 AMPERIOS Un circuito derivado de 40 o 50 amperiosdebe permitir suministrar corriente a equiposde cocina fijos en cualquier edificio.

d)CIRCUITOS DERIVADOS DE MÁSDE 50 AMPERIOS

Los circuitos de más de 50 amperios sólodeben suministrar corriente a tomas que nosean para iluminación.



TOMAS DE CORRIENTE

NECESARIAS Tomas de corriente en unidades de vivienda. Sedeben instalar tomas de corriente en todas lascocinas , comedores, cuartos de estar, salas, salones,bibliotecas, dormitorios, cuartos de recreo o

habitaciones similares.

Pequeños aparatos. En las cocinas, despensas,oficinas o zonas similares de una unidad de viviendados o mas circuitos derivados de 20 A debensuministrar corriente a todas las tomas de corrientey las tomas de frigoríficos. Los circuitos derivadosespecificados no deben alimentar otras tomas decorriente.



TOMAS DE CORRIENTE

NECESARIAS En los cuartos de baño de las unidades de vivienda,se debe instalar por lo menos una toma de corrientede pared en los cuartos de baño, cerca de cadalavabo. Las tomas de corriente en los cuartos debaño deben estar alimentadas por lo menos por uncircuito derivado de 20 amperios. Estos circuitos nodeben tener otras tomas

Circuitos para lavadoras: debe existir al menos unarama de 20 amperios para conectar las tomas decorriente para lavadoras. Este circuito no debe tenerotras tomas.



TOMAS DE CORRIENTE

NECESARIAS Sótanos y garajes, en las viviendas unifamiliares, entodos los sótanos y garajes se instalar por lo menosuna toma de corriente , además de la provista para lalavadora.

Recibidores. En las unidades de vivienda de 10 pies omas de largo deben tener por lo menos una toma decorriente.

Tomas de corriente para equipos de calefacciónrefrigeración y aire acondicionado. Se debe instalaruna toma de corriente monofásica de 125 V y 15 o 20A en un lugar accesible para los equipos decalefacción refrigeración y aire acondicionado.



UBICACIÓN DE TOMACORRIENTES

En cada cocina, sala, comedor, cuarto de estar, cuarto deestudio, vestíbulo, biblioteca, terraza, dormitorio, (y demáshabitaciones) se instalarán tomacorrientes de modo queningún punto a lo largo de la línea del suelo en ningunapared esté a más de 6 pies (1,83 m) de una base de toma decorriente en ese espacio, medidos horizontalmente,incluyendo cualquier pared de 2 pies (610 mm) o más deancho y el espacio de pared ocupado por paneles fijos enlos muros exteriores.

Siempre que sean accesibles, las tomas de corriente debenestar a la misma distancia. Si no están a menos de 18pulgadas (457 mm) de la pared, las tomas de corriente enlos suelos no se deben contar como parte del númeroexigido de tomas de corriente.



TOMAS PARA LA ILUMINACION

NECESARIAS Las tomas para iluminación necesarias se

deben instalar de acuerdo a las siguientesespecificaciones:

1. unidades de vivienda. En cada habitaciónhabitables debe instalar al menos un tomapara iluminación con un interruptor de

pared , así como en los cuartos de bañorecibidores, escaleras, garajes, y en elexterior de las entradas o salidas al exterior.



TOMAS PARA LA ILUMINACION

NECESARIAS En áticos, espacios subterráneos , cuartos de

maquinas, y sótanos se debe instalar almenos una toma para iluminación coninterruptor de situado en el punto de entradade dichas habitaciones, la toma se debeinstalar cerca del punto que se debe revisar.



CALCULO DE LOS CIRCUITOS

DERIVADOS Tensiones. Si no se especifican otras

tensiones para el calculo de cargas decircuitos principal y los derivados se debenaplicar las tensiones nominales:

120, 120/240, 208Y/120, 240, 347, 480Y/277,480, 600Y/347 y 600 voltios



CÁLCULO DE LOS CIRCUITOSDERIVADOS.

Las cargas de los circuitos derivados se debencalcular como se indica en los siguientesapartados:

Cargas continuas y discontinuas. La capacidadnominal del circuito derivado no debe ser inferiora la carga discontinua más el 125 por 100 de lacarga continua. La sección mínima de losconductores del circuito derivado, sin aplicar

ningún factor de ajuste o corrección, debepermitir una intensidad máxima igual o mayorque la de carga discontinua más el 125 % de lacarga continua



CALCULO DE LOS CIRCUITOSDERIVADOS

Cargas de iluminación para edificios listados. Lacarga mínima de iluminación por cada piecuadrado (0,093 m²) de superficie del suelo, nodebe ser inferior a la especificada en el cuadro220-12 para edificios listados en el mismo. Lasuperficie del suelo de cada planta se debecalcular a partir de las dimensiones exteriores deledificio, unidad de vivienda u otras zonas

afectadas. Para las unidades de vivienda, lasuperficie calculada del suelo no debe incluir losporches abiertos, los garajes ni los espaciosinutilizados o sin terminar que no seanadaptables para su uso futuro.



CUADRO 220-12 CARGA DE ILUMINACION DE GENERAL POR TIPO DE EDIFICIO

Tipo de edificio Carga unitaria por metro cuadrado Carga unitaria por pie

cuadrado en VA

Cuarteles y auditorios 11 1

Bancos 39 3 ½

Barberías y salones de belleza 33 3

Iglesias 11 1

Clubs 22 2

Juzgados 22 2

Unidades de vivienda* 33 3

Garajes-públicos (propiamente dichos) 6 1 ½

Hospitales 22 2

Hoteles y moteles, incluídos bloques de

apartamentos sin cocina

22 2

Edificios industriales y comerciales 22 2

Casas de huéspedes 17 1 ½

Edificios de oficinas 39 3 ½

Restaurantes 22 2

Colegios 33 3

Tiendas 33

3 Almacenes 3 ¼

En cualquiera de los edificios anteriores excepto en

viviendas unifamiliares y unidades individuales de vivienda

bifamiliares y multifamiliares:

Lugares de reunión y auditorios 1 11 1

Recibidores, pasillos, armarios, escaleras 6 ½

Lugares de almacenaje 3 ¼




Otras cargas-todos los edificios. En todos los edificios, lacarga mínima de cada toma de corriente de uso general ytomas de corriente no utilizadas para iluminación general,no debe ser inferior a las siguientes (las cargas utilizadas sebasan en la tensión nominal de los circuitos derivados):

(1) Toma de corriente para un aparato específico u otracarga, excepto para motor de una intensidad máximaadmisible de ... amperios o aparato o carga conectado.

(2) Toma de corriente para motor.

(3) Una toma de corriente para elementos de iluminaciónempotrados debe tener la máxima capacidad nominal envoltioamperios para la que esté calculado dicho elemento oelementos.




(4) Toma de corriente para portalámparas dealto rendimiento ................. 600 VA.

Iluminación para rótulos y de contorno ..1.200VA para cada circuito derivado exigido.

Otras tomas de corriente ......180 VA portoma.

En las tomas de corriente para bases, cadabase simple o múltiple de un ramal se debeconsiderar a no menos de 180 VA.




Ramas necesarias. Se deben instalar ramas parailuminación y aparatos, incluidos aparatos amotor, para las cargas calculadas. Además sedeben instalar ramas para las cargas noespecíficas que no estén cubiertas.

(a) Número de ramas. El número mínimo deramas se debe establecer a partir de la cargatotal calculada y la sección o intensidad máxima

admisible de los circuitos utilizados. En todas lasinstalaciones, el número de circuitos debe sersuficiente para suministrar corriente a la cargaconectada.




Ramas para pequeños aparatos en unidadesde viviendas. Además del numero de ramasdeterminado por la sección anterior , debenexistir dos o mas ramas de 20 A parapequeños aparatos , para todas las ramas decorriente especificadas anteriormente.



CALCULO DE LOS CIRCUIOTOSDERIVADOS

Circuitos para lavadoras en unidades devivienda. Además del numero de ramas dedeterminado según los apartados anteriores,debe existir al menos otra rama de 20 A paraconectar las tomas de corriente , este circuitono debe tener otros tomas.



REGULACION DE VOLTAJE

En un circuito derivado que alimentecualquier tipo de carga ya sea de alumbrado,de fuerza o para acondicionado o calefacción,la caída de tensión hasta la salida mas lejanadel circuito no debe exceder el 3%.



NUMERO MINIMO DE CIRCUITOSDERIVADOS

Para determinar el numero necesario de circuitosderivados en una instalación eléctrica residencialse debe conocer primero la carga.

Para el calculo de la carga se obtiene porseparado la carga de iluminación y la carga de lostomacorrientes

Se debe determinar si la carga es continua o nocontinua.

La carga continua es la carga cuando se esperaque la corriente máxima siga circulando durantetres horas o más.



CALCULO DE LA CARGA DEALUMBRADO

La carga de iluminación se calcula mediantelos métodos zonal y de punto a punto.

Para hacer un calculo aproximado de la cargade iluminación para diferentes localidades sepuede hacer uso de la tabla 220-12



CUADRO 220-12 B CARGA DE ILUMINACION DE GENERAL POR TIPO DE EDIFICIO

Tipo de edificio Carga unitaria por metro

cuadrado

Carga unitaria por pie

cuadrado en VA

Cuarteles y auditorios 11 1

Bancos 39 3 ½

Barberías y salones de belleza 33 3

Iglesias 11 1

Clubs 22 2

Juzgados 22 2

Unidades de vivienda* 33 3

Garajes-públicos (propiamente dichos) 6 1 ½

Hospitales 22 2

Hoteles y moteles, incluídos bloques de

apartamentos sin cocina

22 2

Edificios industriales y comerciales 22 2

Casas de huéspedes 17 1 ½

Edificios de oficinas 39 3 ½

Restaurantes 22 2

Colegios 33 3

Tiendas 33

3

Almacenes 3 ¼

En cualquiera de los edificios anteriores excepto en viviendas

unifamiliares y unidades individuales de vivienda bifamiliares

y multifamiliares:

Lugares de reunión y auditorios 1 11 1

Recibidores, pasillos, armarios, escaleras 6 ½

Lugares de almacenaje 3 ¼



CALCULO DE LA CARGA DEALUMBRADO

Para calcular el numero de circuitos derivadosse usa la siguiente ecuación:

Para circuitos de iluminación solo esta

permitido circuitos de 15 o de 20 amperios.



CALCULO DE LA CARGA PARATOMACORRIENTES

Para los contactos de propósito general seespecifica una carga de 180 watts por cadatoma de corriente sencillo o múltiple, cuandola carga es continua los valores calculados se

deben incrementar 25%, con esto se aseguraque no exceda al 80% de la capacidad delcircuito



CALCULO DE CARGA PARATOMACORRIENTES

Método de calculo del valor de la carga: 180watts por contacto, o el valor real de la cargasi se conoce, mas un 25% si la carga es

continua. Capacidad del circuito: 15 ó 20 Amperios.

Numero de circuitos requeridos:



CALCULO DE CARGAS PARATOMACORRIENTES

Aires acondicionados Los conductores para alimentar al equipo de aire

acondicionado se seleccionan para un valor que

no sea inferior al 125% de la corriente a plenacarga del compresor.

Si la corriente de selección del circuito derivadoes la mayor de las corrientes de plena carga, sedebe tomar esta para el calculo, en general lacorriente de selección del circuito derivado estadeterminada por el fabricante.



CALCULO DE LA CARGA PARATOMACORRRIENTES

Equipos de Cocinas Comerciales Algunos comercios usan cocinas eléctricas en lugar de

cocinas a base de gas, y entonces se deben considerarcomo circuitos derivados individuales que se puedencalcular para operación continua o no continua. Por

ejemplo, en una cocina comercial de 10 kW, se calcula comode operación no continua y se considera al 100%, en tantoque una de 12 kW se considera como continua y se calculaal 125% (12 x 1.25 = 15 kW).

Para equipos de cocina domésticos se especifica un circuitode 40 amperios. Ningún otro tomacorriente o aparato deiluminación deberá ser conectado a este circuito.




Una vez que se conoce la carga y capacidadde cada circuito se procede a determinar eltipo de aislamiento y el calibre de conductorque vamos se necesitar.

Una vez que se ha escogido el calibre y el tipo

de aislamiento de los conductores se debeescoger el ducto a utilizar.



Ejemplo 1

Una unidad de vivienda tiene la siguienteinformación de carga para alumbrado ycontactos

a) 20 m de ancho por 30 m de largo

b) se usaran lámparas incandescentes de 100watts para la iluminación.

c) se usaran 50 contactos dobles de 120

voltios



Primero calculamos la carga de iluminacióntomando en cuenta la tabla 220-12 del NEC

2008, podemos ver que para unidades devivienda se necesitan 33 watts por metrocuadrado.

Al calcular el área tenemos que:

Área=(20m)x(30m)=600m2

Carga De iluminación = (600 m2)x(33watts)=19800 watts



Para circuitos de iluminación solamente sepermiten circuitos de 15 o 20 amperios

Si usamos circuitos de 15 amperios

Numero de circuitos= =11 circuitos

Como nos dan la capacidad de cada lámparapodemos calcular el numero de lámparas porcada circuito

Lámparas por circuito= =18 lámparas



Para calcular los circuitos derivados para lostomacorrientes se toman 180 watts por cada

tomacorriente sencillo o doble. Paratomacorrientes generales solo se pueden usarcircuitos de 15 o 20 amperios

Numero de circuitos= = 5 circuitos

El numero de tomacorrientes por cadacircuito derivado seria 10



Para la regulación de voltaje se toma distanciauna de 30 m desde el centro de carga hasta el

ultimo tomacorriente, y si asumimos que lostomacorrientes están distribuidosuniformemente entonces se toma la mitad deesa distancia, 15 m

La resistencia enΩ

/km para el calibre 14 es 8.17,enΩ/m seria 0.00817Ω/m .

Sabiendo esto podemos calcular la resistenciatotal, que seria los 15 metros multiplicados por

0.00817, esto nos da un valor de 0.12255Ω

. La corriente de carga seria 15 amperios



Entonces el voltaje a sin carga será Vsc = 120V + 2(0.12255Ω)(15 A)

Vsc= 123.6 V

La regulación de voltaje será

RV= =0.029

Lo que corresponde a un 2.9%

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