Tópicos de Instalaciones Eléctricas.

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.

ACTUALIZACIÓN AQUÍ…

TERCER CASO: INSTALACIÓN TRIFÁSICA, mayor de 10,000 Watts.

Te recomiendo que antes de estudiar este tema revises, los temas: 4, 30, y 31 en donde adquirirás las bases para manejar  factores de corrección por temperatura y agrupamiento. Igual debes determinar el diámetro de la tubería (poliducto) para lo cual se aplica un factor de relleno.

Supongamos que la carga total en una Instalación Eléctrica Residencial es de 18,600 Watts, resultado de sumar cargas monofásicas fijas, alumbrado, contactos (180 W.), motobomba, aire acondicionado, etc., entonces la instalación es trifásica. Considera un f.p. de 0.9, un factor de demanda o utilización de 0.7 y una temperatura ambiente de 33º (un lugar templado).

P=18,600 W.
I=18,600/(√3×220×0.9)=54.23 A.
Ic=54.23×0.7=37.96 A.

En tablas de Viakon, Tema 29 a 75 ºC como temperatura máxima de operación- resulta alambre o cable calibre No. 8 que pueden conducir hasta 50 Amp. suficientes en este caso y además con un buen margen de seguridad.

Sin embargo…Como la temperatura ambiente es de 33 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 50 Amperes del alambre o del cable Viakon en la práctica solo son:

I real=50×0.94=47 Amp.

Lo que debes hacer ahora es comparar este nuevo dato con la corriente corregida (Ic) que habías obtenido que era de 37.96 Amp. Puedes ver que la corriente real que puede conducir el conductor Viakon calibre 8 aun supera a la corriente corregida, en poco más de 9 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 e interacción entre campos magnéticos y eléctricos que influyen desfavorablemente sobre la capacidad de conducción de los conductores.

Supongamos entonces que por algún tramo de tubería por necesidad están alojados los 3 conductores alimentadores principales calibre 8, el neutro calibre 10 (recuerda que en instalaciones trifásicas el neutro es menor en un calibre comúnmente, pero si tienes cargas capacitivas o muchos aparatos electrónicos entonces utiliza el mismo calibre de las fases) pero además están alojados otros 5 conductores en calibre 12 y 2 calibre 14 alambres todos. En total son 11 conductores, y al revisar la tabla (Tema 12 ), resulta un 50% 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 47 Amp. por el factor de corrección por temperatura se reduce todavía más a:

I definitiva=47×0.5=23.5 Amp.

Observa que el calibre 8 Viakon debido a las condiciones de temperatura y agrupamiento reduce drásticamente su capacidad de conducción hasta 23.5 Amperes por lo cual concluimos que ese calibre no es apropiado para transportar los 37.96 Amperes que resultaron en la corriente corregida. Por lo tanto se aumenta un calibre resultando CABLE No. 6, el cual está diseñado para conducir hasta 65 Amperes a 75 ºC como temperatura máxima de operación.

Ahora a manera de comprobación realicemos la misma operación para este nuevo calibre aplicando los factores de corrección por temperatura y de agrupamiento.

I real=65×0.94=61.1 Amp.
I definitiva=61.1×0.5=30.55 Amp.

Resultan 30.55 Amperes, con lo cual puedes ver que todavía no alcanzas los 37.96 Amperes que resultaron de la corriente corregida, entonces se elige otro calibre mayor resultando cable calibre 4 que conduce 85 Amperes a 75 ºC de temperatura máxima de operación y se repiten las operaciones.

I real=85×0.94=79.9 Amp.
I definitiva=79.9×0.5=39.95 Amp.

Puedes observar que este calibre si alcanza a cubrir la corriente corregida cuyo valor es de 37.96 A.

En conclusión para este caso se utilizarán 3 conductores para 3 fases cable Viakon calibre No. 4, y 1 neutro calibre No. 6 (o calibre 4 según el tipo de cargas que tengas) con temperaturas máximas de operación de 75 ºC.

Se utiliza además un alambre adicional para conectar a tierra todos los contactos y aparatos que lo requieren desde el interruptor principal Viakon calibre No. 10 en color verde 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 11 conductores comunes más el conductor de tierra. Tienes en total 12 conductores de los siguientes calibres: 3 No. 4; 1 No. 6, 1 No. 10, 5 No. 12 y 2 No 14

Sumando áreas resulta (Tema 29).

Conductor CONOFLAM…

No. 4 Área = (Πx8.8²)/4 = 60.82 en 3 cond. =182.46 mm².
No. 6 Área = (Πx7.6²)/4 = 45.36 mm².
No. 10; Área = (Πx4.1²)/4 = 13.20 mm².
No. 12; Área = (Πx3.6²)/4 = 10.17 en 5 cond. = 50.85 mm².
No. 14 Área = (Πx3.2²)/4 = 8.04 en 2 cond. = 16.08 mm².

En total resultan: 307.95 mm².

Revisando la tabla para diámetros de tubería (Tema 13) para más de dos conductores (40% utilizable), resulta que el diámetro 1¼ puede alojar hasta 387 mm² con lo cual se concluye que este es el diámetro adecuado.

© Ing. I. Guerrero.