Tópicos de Instalaciones Eléctricas.

26 10 2007

TEMA 36. Carga en V-A (Volts-Amperes) para alumbrado en Instalaciones Eléctricas.

Definir cuantos Watts por metro cuadrado son necesarios para alumbrado en una instalación eléctrica, puede resultarte complicado por varias razones. En primer lugar está el tipo de espacio a iluminar, ¿Qué uso tendrá? Luego está el número de luminarias a colocar, después está el tipo de lámpara a elegir, etc, son varios los aspectos a considerar.

A pesar de lo anterior, existen algunas tablas que permiten tener una “idea” de la cantidad de Volts-Amperes (VA, “Watts sin considerar factor de potencia”) a utilizarse para obtener un nivel de iluminación “más o menos” acorde a una necesidad especifica.

Por ejemplo la NOM-001-SEDE-2005 consigna lo siguiente.

Niveles de alumbrado en la NOM-001

Cabe mencionar que estos niveles consideran tomas de corriente incluidas en los espacios a alumbrar.

Por otra parte existe otra norma oficial NOM-007-ENER-1995 que señala lo siguiente…

Niveles de alumbrado en la NOM-007

Aunque esta última no incluye contactos, solo alumbrado.

Puede utilizarse cualquiera de las dos tablas, no se contraponen, y aunque se supone que la NOM-001-SEDE-2005 es más reciente, de cualquier forma la otra aun está vigente.

Ahora bien, ¿Cómo se hace el cálculo?

Supongamos que tenemos un local comercial de 10×20 metros, es el mismo procedimiento si fuera de 80×140 metros.

De la tabla 220-3.b elegimos “tiendas”. El nivel de iluminación requerido es de 30 VA/mt2, por lo tanto:

((10)(20)m2)(30 VA/m2)=6,000 VA.

El resultado anterior quiere decir que en todo el espacio del local comercial deben existir por lo menos 6,000 VA. Ahora bien, si consideramos que en dicho espacio debe haber lámparas y contactos entonces solo es cuestión de “acomodar” esta cifra. Por ejemplo podríamos tener 15 contactos de 180 VA cada uno, que sumarían 2,700 VA, y los restantes 3,300 VA en iluminación por ejemplo 33 focos de 100 Watts. En realidad todo dependería de las necesidades que se tuvieran concretamente en el lugar.

Por otra parte la Tabla 1 de la NOM-007-ENER-2005 indica 19 Watts por metro cuadrado para iluminación interior en comercios, por lo que resultaría:

((10)(20)m2)(19 VA/m2)=3,800 Watts, para iluminación, o sea un promedio de 38 focos de 100 Watts iluminando el local.

Como puedes ver, el cálculo es simple, solo se limita a una multiplicación y “acomodo” del resultado de acuerdo a las necesidades que se tengan.

Pero, pero, pero… una cosa es la teoría y otra la práctica, ya que los resultados de las operaciones te muestran solo los mínimos necesarios de iluminación requerida, considerando lámparas incandescentes o fluorescentes comunes, pero si colocas lámparas ahorradoras (que a últimas fechas están teniendo auge) es otro asunto, ya que con el mismo nivel de iluminación podrías reducir a la mitad -o menos- el consumo de energía eléctrica por este concepto, de tal forma que ya no concuerde con el cálculo previo, por lo tanto las tablas en este caso te dan solo una idea, todo dependerá de la instalación que tengas que desarrollar y de cual sea tu decisión al respecto, y casi siempre este es el problema: tomar la decisión correcta.

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21 responses

12 11 2013
nayeli

hola tengo una pregunta es del metodo de watt por metro cuadrado se supone que tengo un salon de clases de 7.32m x7.32m y me piden que verifique la norma sdel smii para ver los lux requeridos los cuales checo y para salon de clases son de 538lux y 8.61watt por metro cuadrado como determino los luminarios???
……………

Hola Nayeli…
7.32×7.32×8.61= R
Divides R entre la potencia de la lámpara que pretendas utilizar, eso te da el número de lámparas.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

15 07 2013
EDUARDO

hola: menciona que son valores minimos? es decir que de ahi en adelante puedo los VA que quiera…creo que seran valores maximos para limitar las areas a un valor y no exagerar con excesos de carga en areas especificas…¿no seran valores maximos? esto apoyaria en el ahorro de energia

15 07 2013
EDUARDO

disculpe ya lei la norma y si especifica que son valores minimos…aunque entonces me gustaria saber donde encuentro el valor que limite el maximo de VA que puedo meter por area.
…………

Hola Eduardo…
Busca en la NOM-001-SEDE-2012 “Circuitos derivados”.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

15 07 2013
EDUARDO

analizando efectivamente la NOM especifica los valores minimos de alumbrado general y la SENER los valores maximos permisibles pero el problema es que la NOM-001-SEDE-2012 en su articulo 220-12 no especifica en ningun momento que haga referencia a alumbrado y contactos… solo dice alumbrado en general.

30 04 2012
enedino sandoval perez

disculpe profe a ala carga total de lamparas y aparatos que se van a conectar tambien se le suman los contactos aunque no tengan conectado nada y cuantos watts equivale.
…………

Hola Enedino…
Mínimo 180 Watts por cada uno (si hay dos es una caja considera 360 W.)
Por otra parte, si ya conoces la carga que estará conectada en alguno y rebasa la cantidad anterior (por ejemplo el caso de una lavadora) es mejor considerar la potencia de la lavadora.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

16 03 2012
david

(HOLA) me podrian decir cuantos cables de cualquier calibre caben en los conduit porfavor algo asi como una tabla.
……………

Hola David…
Revisa los siguientes enlaces: http://iguerrero.wordpress.com/2009/06/01/topicos-de-instalaciones-electricas-82/

http://iguerrero.wordpress.com/2008/10/23/topicos-de-instalaciones-electricas-8/

Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

2 03 2010
miguel olivares

Ing.
Estamos revisando normatividad para contactos, la pregunta es: Existe algun apartado o norma donde especifique que colores deben de llevar que tipos de contactos? Hasta el momento lo unico que he encontrado es que los que tienen una tierra aislada tienen una triangulo y son color naranja, y los grado hospitalario tienen un punto verde, pero no encuentro algun color especifico para diferenciar un contacto bifasico de un monofasico (ademas del tipo de entrada, claro)
Gracias y Saludos.
………….

Hola Miguel…
Busca en ANCE en Venta de normas, te dejo el enlace: http://www.ance.org.mx/Index900.html
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

28 09 2009
roberto pereez

Con respecto a las medidas (calibres de cable)
deben tener cuidado cuando se refieran a estos ya que no es lo mismo Cal. 8 que 8 mm por ejemplo:
cal. 8 AWG es mas o menos equivalente a 10 mm
cal. 12 AWG es mas o menos equivalente 4 mm.
por lo que al momento de calcular corriente que circula por el cable y area en un ducto debe tenerse cuidado, es mejor consultar las especificaciones sobre cual norma nos referimos.
para encontrar su equivalencia.
Saludos.
…………….

Hola Roberto…

Muy buena observación. Gracias.
Saludos cordiales.

Ing. I. Guerrero Z.

P.D. Datos para conductores (alambre) marca IUSA.

CAL – mm2
14 – 2.082
12 – 3.307
10 – 5.260
8 – 8.367
—————-

18 04 2009
WILSON RINTA

Hola Profesor, necesito ayuda para contruir un tablero didactico de intalaciones electricas residenciales para un colegio técnico
Agradezco su gentil colaboracion
Gracias…
…………..

Hola Wilson…
Puedes construir algo semejante al tablero mostrado en:

http://iguerrero.wordpress.com/2007/04/22/alumnos-del-2e-mantenimiento-en-plena-faena/

O también:
Lo puedes formar con una hoja de triplay (o similar) de 1×1.5 mts. en donde fijes chalupas, cajas de conexiones y enmanguerado entre ellas.
Otra opción es la de que cada alumno trabaje en una tabla de triplay (o similar) de 60×60 Cms. ahí pueden colocar diferentes elementos (de control, de consumo eléctrico y accesorios) y realizar conexiones para una, dos o más lámparas controladas con uno dos y tres apagadores, además de contactos.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

10 01 2009
Luis

Estimado ingeniero, quisiera saber como se puede calcular la carga unitaria (w/m2) y factor de demanda para un local de una universidad designado como laboratorio, ya que se desconoce por el momento los equipos que se instalaran y se requiere proyectar su demanda.
Saludos, espero pronta ayuda.
……………..

Hola Luis…
Tienes que basarte en la Norma Oficial (NOM-001-SEDE-2005). La puedes descargar de aquí, busca entre los temas de instalaciones eléctricas.
Saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

19 12 2008
Roberto L J S.

buenos dias ingeniero quisiera ver si me puede ayudar voy a instalar 2 bombas de 2 hp cada una y quisiera saber de que calibre se ocupa de cable, la distancia entre la bomba y la acometida es de 70 metros, las bombas son trifasicas 230 por su ayuda mil gracias.
……………

Hola Roberto…
Utiliza los FOROS por favor.
Respecto de tu pregunta…
2 HP., trifásica a 220 V., 70 metros, considerando un porcentaje de caída de tensión del 3%, un factor de potencia de 0.9 y una eficiencia del motor del 100% utiliza para cada bomba calibre No. 12 AWG.
Si requieres un conductor que alimente a ambas bombas utiliza calibre No. 10 y derivas hacia cada una en No. 12.
Saludos y me debes un refresco.
Ing. I. Guerrero Z.

15 04 2008
CRISTHIAN

HOLA INGENIERO QUE TAL MI NOMBRE ES CRISTHIAN SOY DE VERACRUZ. SOY INGENIERO MECANICO ELECTRICO RECIEN EGRESADO Y AHORA QUE TENGO LA NECESIDAD DE BUSCAR EMPLEO ME VEO EN LA PENOSA RESPUESTA DE DECIR NO SE A CASI TODO LO QUE ME PREGUNTAN RESPECTO A ELECTRICA Y HACE UNOS DIAS ME DEJÓ DE “TAREA” EL INGENIERO RESPONSABLE Y DUEÑO DE UNA COMPAÑIA INVESTIGAR CONCEPTOS Y EXPLICARSELOS Y COMO TODO NOVATO COMO LO SOY ESTOY EN INTERNET APOYANDOME Y BUSCANDO, PERO DESPUES DE TANTAS PAGINAS QUE HE VISITADO CREO QUE ESTA ES LA MEJOR TENGO UNA GRAN DUDA QUE QUEDE DE EXPLICAR AL INGENIERO PERO TODAVIA NO ME HA CUESTIONADO Y ES QUE LE EXPLIQUE QUE ES EN REALIDAD EL FACTOR DE POTENCIA Y COMO LO PUEDO CORREGIR, LO HE BUSCADO Y HE ENCONTRADO VARIOS RESULTADOS PERO EN NINGUNO DE ELLOS QUEDO CONVENCIDO Y NO ES QUE SEA LENTO DE APRENDER SI NO QUE EN REALIDAD ESTA COMPLICADA SU EXPLICACION Y VIENDO LAS DUDAS Y PREGUNTAS QUE HA CONTESTADO PUES ME SUMO A LAS UNA DUDA MAS PARA QUE USTED ME APOYE DE FAVOR.
GRACIAS.

———————–

Hola CRISTHIAN…
Hoy por la noche o mañana busca el tema en la página principal.
Te envío saludos.
Ing. I. Guerrero Z.

16 06 2009
Rafael Fuentes

Hola Cristhian e Ing. I. Guerrero.
Me permito exponer lo que es el factor de potencia.
En los circuitos de CA, se tienen cuatro tipos de cargas que son:
1.- Cargas resistivas ( Por ejemplo una lampara incandescente o la
resistencia de una plancha, las lamparas que llevan balastras
no entran en este tipo de carga ). En este tipo de carga la potencia
para una carga monofasica es simplemente Voltaje x Corriente.
Porque la potencia electrica se transforma en calor.
2.- Cargas Inductivas “Ideales”. Este tipo de carga se refiere a una
bobina ya sea con nucleo de aire o de laminaciones de acero.
En este tipo de carga, la corriente no produce calor, sino que produce
un campo magnetico en el cual se almacena energia cuando la corriente va en aumento y esa misma energia se regresa a la fuente.
En este tipo de carga el factor de potencia es cero. A este tipo de potencia se le llama potencia reactiva inductiva.
3.- Cargas capacitivas “Ideales”. Aqui la energia se almacena en forma de campo electrico. A este tipo de potencia se le llama tambien potencia reactiva inductiva.
4.- Cargas activas, por ejemplo un motor del tipo Jaula de ardilla.
En este tipo de motor se requiere de un campo magnetico giratorio, el cual es producido por los devanados del estator, para producir este campo
se va a consumir potencia reactiva ( En amperes puede ser de un 15 a 30%
de la corriente nominal cuando el motor esta girando libremente)
Tan pronto como el motor siente en la flecha una carga que lo frena,
automaticamente demanda mas corriente para seguir girando…… claro
hasta un cierto limite. Si le quitas la carga disminuye la corriente.
En este tipo de cargas hablamos de un factor de potencia, que viene a ser algo asi como la eficiencia. Por ejemplo si el fabricante de un motor me especifica que el factor de potencia 0.8 ( 80% ), significa que de la corriente que consume, un 20% es para el campo magnetico y el 80% es para mover la carga.
Espero haber contestado la pregunta.
Saludos
Rafael.
……………….

Hola Rafael…
Gracias por tu comentario/aportación. Espero que continues participando.
Saludos cordiales.
Ing. I. Guerrero Z.

28 09 2010
ING. CRISTHIAN

HOLA RAFAEL FUENTES.
GRACIAS POR TU RESPUESTA ENTRE A VER LAS PREGUNTAS Y RESPUESTAS (YA QUE TAMBIEN SON DE GRAN IMPORTANCIA PARA MI) Y VI QUE NO AGRADECI A TU RESPUESTA SOLO IMPRIMI ESE DIA LA INFORMACION Y FELIZMENTE SALI DE MI COMPROMISO, PERO AL VER QUE NO AGRADECI ME SENTI MAL, PERO – PERO ME SENTIRIA MAS MAL DE HOY DARME CUENTA Y NO HABER CORRESPONDIDO. GRACIAS A UD. Y AL INCREIBLE ESPACIO DEL MAESTRO I. GUERRERO

20 02 2008
carlos ceseña legaspy

Profesor Guerrero:
Otra consideraciòn que es necesario tener en mente es que los dìametros interiores de las canalizaciones y por lo tanto las àreas, no son las que nominalmente o como se le conoce en el comercio se dan o sea un tubo metàlico (EMT) de 1 ” de diàmetro no mide 1″ de diàmetro, mide 26.6mm o sea 1.049″ por lo que el àrea total es 556 mm2 (0.864″cuadradas).
Esto mismo para canalizaciones de PVC rìgidas (RNC) de 1″, como se le conoce en el comercio, mide 23.8mm o 0.936″ de diàmetro 445 mm2 de àrea 0.668″ cuadradas.
Todo esto està tabulado en la NOM 001 SEDE 2005 seccion 358 y otras para cada tipo de canalizaciòn.
Espero que esta informaciòn sea de utilidad.
Gracias,

2 11 2007
iguerrero

Hola Colega Miguel Angel…

Me da gusto que te haya quedado claro el asunto.

No creas que eres el único que tenía esa confusión, igual recuerdo haber pasado por lo mismo, sin embargo alguna vez lo resolví (no se cuando) y desde entonces utilicé el diámetro para calcular el área. Borré de mi memoria el por qué, pero me quedó la costumbre, de tal manera que si alguno de mis alumnos a últimas fechas me hubiera dicho “Profe, utilizando las áreas que traen las tablas es más rápido el cálculo” te puedo asegurar que le hubiera seguido la idea sin detenerme a recordar por qué no debe hacerse así.

En fin… reitero, me da gusto que todo haya quedado claro.

Recibe saludos.

Ing. I. Guerrero Z.

31 10 2007
PROF. MIGUEL ANGEL RENTERIA NORIEGA

Inge:
como Ud. dice…Ja!

Una vez mas tiene toda la razon…

Le cuento que cuando estaba revisando su respuesta llego un compañero que es el encargado del taller de Maquinas y Herramientas del plantel.

Le pedi que leyera la ecuacion que hizo para demostrarme que yo estaba en un error y…

Obviamente el es especialista en metrologia….y rapidamente me dio una explicacion (igual que la tuya) muy amplia en relacion a las diferencias entre los diametros y las areas..

Me quedo bastante claro Ing. con eso ya no me dare de topes en la pared y Ud. y El me ayudaron a solventar un error de años (que ya no cometere por supuesto).

Nuevamente le reitero mi agradecimiento y mis respetos a sus amplios conocimientos…

Reciba saludos desde esta..la ciudad del sol

Prof. Renteria

30 10 2007
iguerrero

Hola Colega…

Ja! esto ya parece un duelo… y todo por la maldita confusión que plantean las áreas que pusieron en las tablas.

No hay error en el cálculo que hice, lo que pasa es que el área a que te refieres es la del alambre de cobre DESNUDO, y tendrías que considerarla CON TODO Y AISLAMIENTO, por esa razón a la hora de sumar áreas no te da el resultado. Colega, notaste con claridad que el calibre 8 tiene 8.367 mm2 de area (efectivamente), pero no notaste que arriba de la tabla dice: ALAMBRE DE COBRE DESNUDO.

El cálculo debes hacerlo en función del diámetro del conductor el cual si incluye el aislamiento… Suma las áreas resultantes y verás.

El diámetro exterior aproximado del alambre calibre 8 (según tablas viakon) es de 6.2 mm.

Revisa de nuevo por favor, no quiero quedarme con un cargo de conciencia por los topes contra la pared que terminarías dándote, si no despejas tu duda.

Igual, recibe saludos Colega.

Ing. I. Guerrero Z.

30 10 2007
PROF. MIGUEL ANGEL RENTERIA NORIEGA

Inge. Guerrero:
Al parecer hay un error de dedo en tu calculo:

Consultando la tabla de viakon (de la pagina 12 de su manual) en referencia a las medidas de los conductores (creo qe Viakon y Condumex son las misma empresa), noto con claridad que el calibre 8 mide 8.367 mm2 de area.

Despues esa misma tabla maneja 3.264 mm de diametro.

Vamos a ver: Si el area en mm2 es de 8.367 para encontrar el diametro despejo la formula de A=Pi*r2 y me queda:

la raiz2 de a/pi=r (1.625)

y luego multiplico r*2

y el resultado es=3.25, este resultado concuerda con las tablas de viakon (3.26)

Quedamos como al principio,,en fin dejare el tema como tu dices para no darme de topes con la pared.

Mil gracias por tu atencion.

R E S P E T U O S A M E N T E:

Prof. Renteria
Icatson
Hermosillo

27 10 2007
iguerrero

Hola de nuevo Colega.

Lamento decirte que hay un error en tus datos, e igual cometí el error de guiarme más por la idea de sumar áreas que por verificarlos. El error es el siguiente.

Te estás basando en áreas, y al verificarlas no coinciden con el diámetro del conductor. Se supone que con ambos datos debería resultar lo mismo, pero no es así.

Te lo explico mediante un ejemplo.

El calibre No. 8 (viakon) tiene un diámetro aproximado de: 6.2 mm, por lo que: Area=(pi)(6.2)exp(2)/4=30.19 mm2, Si en un tubo conduit de media pulgada la norma permite 78 mm2, entonces solo caben 2 Num 8. En tu caso, con las tablas que estás utilizando quizá el conductor sea más delgado y por eso el fabricante recomienda 3.

Si haces el cálculo por áreas (viakon): 8.36 mm2 (sumando) resultarían 9 conductores… Esta área que publican los fabricantes, induce a error.

Pero, hay algo más que añadiré.

Colega, si buscas que los cálculos te resulten exactos, vas a terminar dándote de topes contra la pared. Ni siquiera la bendita tabla de la NOM-001-SEDE-2005 es exacta en las medidas que indica. Verifica por ejemplo la tubería de 1″, luego determina el 40% del área resultante y te darás cuenta que diverge del resultado mostrado en ella, desde luego que hay un pie de nota en donde tranquilamente nos mandan con el fabricante del tubo para que no haya problema (lo dice con palabras suaves), o esquivan el asunto diciendo que los datos son respecto a la normatividad internacional ¿qué tal?.

En fin… Recibe saludos cordiales.

Para nada me molestan tus dudas Colega, al contrario.

Ing. I. Guerrero Z.

P.D. Eliminé tu anterior comentario e igual mi respuesta, porque ambos pueden inducir a error.

26 10 2007
PROF. MIGUEL ANGEL RENTERIA NORIEGA

En alguna ocasión teniendo yo a un doctor jubilado como alumno del curso de electricidad residencial, éste, (como muchos otros) me hizo la observación que le comento en relación a las medidas de los cables y áreas disponibles para conductores. Debo confesar que me resulta difícil no tanto dar la explicación que Usted me da sino convencer a los alumnos de ello (dado que las matemáticas son exactas).

Profesor, su explicación tiene sentido en cuanto a los “mínimos”, pero no podemos negar que hay “algo raro”. Definitivamente no podría canalizar en la practica 9 cables cal. 8 (74.7 mm.) en una canalización de 13 mm. (que acepta 78mm.).

Déjeme le explico (el doctor, mis alumnos de ese trimestre y yo) lo que hicimos para solventar esa gran duda aunque no necesariamente estuve de acuerdo, pero en fin había que salir del paso:

En algún ejercicio, sumamos las áreas de los conductores (más de 3) y los dividimos entre el factor de relleno (.40 aire), esos resultados si concordaban con las tablas.

Ejemplo:

4 cables cal. 8
4*8.3=33.2 mm2
33.2/.40=83 mm2

Consultando la tabla de Condumex “No. de conductores que pueden instalarse en tubos conduit de acuerdo con los factores de relleno establecidos”

Para calibres 8:

En 13 mm caben 3
En 19 mm caben 5
En 25 mm caben 8
En 32 mm caben 14
En 38 mm caben 20
En 51 mm caben 32
En 63 mm caben 46
En 76 mm caben 72

El diámetro de tubo más indicado para realizar ese cableado (de acuerdo al ejemplo anterior) es el tubo de 19mm. Ese resultado concuerda con las tablas aunque no hay mucho sustento (se pueden realizar otros ejercicios).

A la fecha sigo sin convencerme realmente si ese procedimiento seria correcto (lo más seguro es que no).

Profe. Espero no molestarlo tanto con mis dudas en cuanto a esto (por favor dése tiempo para analizarlo). La verdad que la electricidad es tan apasionante que las dudas que surgen no se las puede quitar uno de la cabeza hasta que se convence.

Es simple, “la electricidad mueve al mundo”

A F E C T U O S A M E N T E:

Prof. Renteria
Icatson
Hermosillo

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