TEMA 30. EJERCICIO COMPLETO SOBRE EL CÁLCULO DEL CALIBRE DE LOS CONDUCTORES ELÉCTRICOS ALIMENTADORES PRINCIPALES DE UNA I.E.R. CONSIDERANDO VARIOS FACTORES DE ACUERDO A LA NOM-001-SEDE-Vigente.
PRIMER CASO: INSTALACIÓN MONOFÁSICA, menor de 5,000 Watts.
Te recomiendo que antes de estudiar este tema revises, el Tema 4 en donde realicé un ejercicio elemental sin considerar factores de corrección por temperatura y agrupamiento. Tampoco determiné el diámetro de la tubería (poliducto) para lo cual se aplica el factor de relleno.
Supongamos que la carga total en una Instalación Eléctrica Residencial es de 4,900 Watts, resultado de sumar cargas monofásicas fijas, alumbrado, contactos (180 W.), motobomba, y hasta un timbre. Entonces la instalación es monofásica (menor de 5,000 W.). Consideremos un f.p. de 0.9, un factor de demanda o utilización de 0.7 y una temperatura ambiente de 35º (un lugar templado).
P=4,900 W.
I=4,900/(127×0.9)=42.86 A.
Ic=42.86×0.7=30 A.
En tablas de Viakon, Tema 29 a 75 ºC como temperatura máxima de operación- resulta alambre o cable calibre No. 10 que pueden conducir hasta 35 A. suficientes en este caso y además con un buen margen de seguridad.
Sin embargo…Como la temperatura ambiente es de 35 ºC, lo cual significa una disminución real de la conducción de corriente para cualquier conductor que esté a más de 30 ºC. Tema 9 de Secciones/Categorías: Instalaciones Eléctricas, en donde resulta el dato 0.94, igual a la temperatura máxima de operación de 75 ºC, entonces los 35 Amperes del alambre o del cable Viakon en la práctica solo son:
I real=35×0.94=32.9 Amp.
Lo que debemos hacer ahora es comparar este nuevo dato con la corriente corregida (Ic) que habíamos obtenido que era de 30 Amp. Podemos ver que la corriente real que puede conducir el conductor Viakon calibre 10 aun supera a la corriente corregida Ic de 30 Amp, en casi 3 Amperes. Por lo tanto concluimos que dicho conductor hasta este punto es adecuado como alimentador principal.
Pero… todavía hace falta considerar el factor de corrección por agrupamiento el cual depende directamente del número de conductores alojados en la tubería, ya que al estar juntos se genera calor que influye otra vez sobre la capacidad de conducción del conductor eléctrico.
Supongamos entonces que por cualquier tramo de tubería por necesidad están alojados los 2 conductores alimentadores principales calibre 10, pero además están alojados otros 6 conductores, 4 de los cuales son alambre calibre 12 y los otros 2 son calibre 14 igual de alambre. En total son 8 conductores, y al revisar la tabla (Tema 12 ), resulta un 70% de disminución efectiva de la capacidad de cualquier conductor en estas condiciones de agrupamiento, entonces la capacidad del conductor Viakon que ya se había reducido a 32.9 por el factor de corrección por temperatura se reduce todavía más a:
I definitiva=32.9×0.7=23.03 Amp.
Puedes observar entonces que el calibre 10 Viakon debido a las condiciones de temperatura y agrupamiento reduce drásticamente su capacidad de conducción hasta 23 Amperes por lo cual concluimos que ese calibre no es apropiado para transportar los 30 Amperes que resultaron en la corriente corregida. Por lo tanto aumentamos un calibre resultando No. 8, el cual está diseñado para conducir hasta 50 Amperes a 75 ºC como temperatura máxima de operación.
Ahora a manera de comprobación realicemos la misma operación para este nuevo calibre ( 8 ) aplicando los factores de corrección por temperatura y de agrupamiento.
I real=50×0.94=47 Amp.
I definitiva=47×0.7=32.9 Amp.
Resultan 32.9 Amperes, existiendo un excedente de 2.9 Amperes para los 30 que habíamos calculado en la corriente corregida.
En conclusión para este caso se utilizan 2 conductores (Fase, Neutro) Viakon calibre No. 8 Alambre o Cable a 75 ºC como temperatura máxima de operación. Si se quiere colocar un alambre adicional para conectar a tierra todos los contactos y aparatos que lo requieran entonces debe llevarse desde el interruptor principal un conductor calibre No. 10 en color verde, considerando una protección con interruptores termomagnéticos de 30 Amperes, según Tabla 250-95 de la NOM-001-SEDE-vigente.
Ahora bien, para el cálculo del diámetro del poliducto retomemos el tramo por donde pasan los 8 conductores comunes más el conductor de tierra. Tenemos en total 9 conductores de los siguientes calibres: 2 No. 8; 1 No. 10, 4 No. 12 y 2 No. 14.
Sumando áreas resulta (Tema 29):
No. 8; Área = (Πx5.5²)/4 = 23.75 mm², en dos conductores resultan: 47.5 mm²
No. 10; Área = (Πx4.1²)/4 = 13.20 mm²
No. 12; Área = 10.17 mm², en cuatro conductores resultan: 40.71 mm²
No. 14; Área = 8.04 mm², en dos conductores resultan: 16.08 mm²
En total resultan: 117.49 mm².
Revisando la tabla para diámetros de tubería (Tema 13) para más de dos conductores (40% utilizable), resulta que el diámetro ¾ puede alojar hasta 137 mm² con lo cual se concluye que este es el diámetro adecuado, aunque si se desea puede utilizarse poliducto un poco mayor pudiendo ser de 1 pulgada.
© Ing. I. Guerrero.
el espacio del ing. i. guerrero 
Qué tal Ingeniero. Siempre me he preguntado si puedo usar pastillas termonagneticas blancas DIN, para tensión 115 V, aunque en su empaque diga «220/240v». En pocas tiendas que he visitado, me han dicho que sí puedo usarlas sin problemas, pues pocas marcas manejan 115v. Gracias y un saludo.
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Hola Luis…
De poder, sí puedes, pero de que la pastilla actúe igual en ambos casos tengo mis dudas. Ciertamente es la misma potencia que protegerían las dos pero al existir diferentes valores de Voltaje (115 y 220 Volts, si es que el fabricante así lo especifica en la etiqueta de datos de la misma), entonces la corriente también cambia, lo cual podría repercutir en su buen funcionamiento. No obstante nunca he hecho el experimento, y si descubro algo al respecto, lo escribiré aquí.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
buenas noches ingeniero, le mando saludos
esto es nadamas para solicitarle informacion acerca de CONTROL, como se hacen los tableros, para que sirven los contactores y todo eso, ya que apenas se algunas cosas y quisiera aprender sobre eso…
espero poder contar con su ayuda
muchas gracias.
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Hola Jesús…
Por el momento no tengo temas al respecto, quizá más adelante escriba de ello.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
BUENAS TARDES ING. ME GUSTARIA SABER DONDE PUEDO VER losTópicos de Instalaciones Eléctricas temas 7, 9, ya que no lo he podido encontrar.
de antemano le agradezco por sus antenciones y ojala me los pudiera mandar a mi correo.
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Hola Omar…
Te dejo los enlaces…
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
hola inge.nuevamente aqui felicitandolo por su gran aportacion que nos brinda,inge. tengo una pregunta media confusa yo creo a ver si me entiende,en una casa habitacion en el centro de carga el brake general es de 30amp. al interior de la casa esta otro centro de carga de cuatro ventanas con cuatro braker,uno de 20 amp. para la cocina,y 3 mas de 15amp. q distributyen habitaciones ,area para una lavadora y otra q va hacia el baño, Bueno pienso q hasta ahi esta todo bien mientras no se rebase los 30amp.del braker general pero acabo de ver un centro de carga en una iglesia con un servicio a 220 que tiene dos braker de 50amp como proteccion general,pero estos braker solo estan protegiendo donde se queda a dormir el sacerdote,en donde el solo cuenta con un refrigerador,una television,un microondas,aire acondicionado tipo minisplit y las las lamparas y contactos,mi pregunta es ….los braker que estan protegiendo que son de 50amp por cada fase no son muy grandes? y en vez de poner dos braker no se podria poner un braker de 2x50amp.? otra pregunta instalaciones electrcas de 127 o 220 con que braker se pueden proteger de amperajes? osea termomagneticos generales….mil disculpas inge porque casi le conte una historia,bueno que esta bien y espero su respuesta…
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Hola Daniel…
Lo primero que comentaste respecto de los interruptores varios conectados uno de 30 Amperes, está demasiado ajustado, convendría que aumentaran la capacidad del interruptor de 30 Amperes a 50 Amperes.
En el segundo caso están un poco sobrados sí, pero no tanto. Sí puedes utilizar interruptores de 2x50A.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
Hola inge.nuevamente acudiendo a usted,primero que nada muchas gracias por la paciencia que me tiene a mi y todos los colegas que nos dedicamos a este lindo y gran trabajo,bueno ahora entiendo mejor y gracias nuevamente por compartir su sabiduria con todos nosotros de todo corazon le mando saludos que Dios le bendiga a usted y a toda su familia,……Gracias
ingeniero primeramente dejeme felicitarlo por todo el apoyo que brinda a cada uno de los que visitamos su espacio pocos como usted que se toma el tiempo en compartir su conocimiento a pesar de sus labores diversas.
tambien quisiera que me aconsejara acerca de una instalacion que estoy realizando en un vivienda ya saque la carga total y me dan 9000 W aprox. pero eso es en la planta de abajo que esta construida. pero posteriormente se desea construir la parte alta y no se si bastara con el servicio bifasico para cubrir todo.
y tambien no se si hice el calculo correcto, mi duda existe en los contactos me apoye en que c/contacto es igual a 180w. pero por chalupa hay dos contacots entonces serian 360w o aunque halla 2 contactos son 180 w esto es lo que quisiera me aclarara espero me entienda de antemano muchas gracias.
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Hola Sergio…
Gracias.
No. No bastará. Si tienes planes de ampliar tu construcción a corto o a mediano plazo es mejor que contrates un sistema trifásico.
Cada contacto «vale» 180 Watts, si son tres contactos en una caja entonces serán: 3×180.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
MUCHAS GRACIAS
Hola, necesito saber como aplicar un factor de correccion de temp. para el contacto de un seccionador que lleva una cantidad conocida de corriente, con la que mido por medio de un termovisor una temp. determinada, pero quiero saber a que temp. llegara al incrementar un porcentual conocido la carga.
muchas gracias.
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Hola Pablo..
Tu pregunta está más allá de las expectativas de este Blog. Siento no poder ayudarte pero podrías hacer tu pregunta en los FOROS (columna de la derecha).
Te envío saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
hola solo quiero comentar que en los ejemplos de instalaciones trifasicas y bifasicas falta un factor de correccion respecto a la distancia en metros de la instalacion ya que a mas de 30 mts de distancia hay una caida de voltaje considerable de mas del 3 % el cual nos va a afectar en el cable que debemos usar.
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Hola Alberto…
Para efectos de incorporar metros y caída de voltaje en una Instalación Eléctrica Residencial existe el denominado método de caída de tensión con el cual puedes hacer exactamente mismo. Compruébalo y al final obtendrás el mismo resultado. En este caso apliqué el método de corrientes.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.
Definitivamente, comenzaré desde el primer tema. Esto es verdaderamente interesante