Tópicos de Instalaciones Eléctricas.

1 06 2009

TEMA 29. Tablas para el cálculo del calibre de conductores eléctricos de acuerdo a la NOM-001-SEDE_Vigente.

Los Más Visitados...Actualización: Mayo 30 de 2009.
Fecha de publicación inicial: Agosto 12 de 2007.

La determinación del calibre del conductor apropiado para alimentar a una carga por lo general se realiza mediante el uso de tablas que publican los diferentes fabricantes de conductores eléctricos. Marcas de fábrica hay muchas, e igual existen tablas el caso es que siempre existirá el conductor para las condiciones del medio ambiente que requiera una instalación eléctrica.

A continuación te muestro algunas tablas (incluida la 310-16 de la NOM-001).

1tabla-310-16-nom-oo1-sede-2005IUSAconductoresTabla KOBREX Vinikob

O si quieres también: Conductores Monterrey y Conductores Mexicanos.

Los conductores están construidos con aislamiento de PoliVinilo de Cloruro (PVC) y de cobre de consistencia suave y con pureza casi del 100%.

Salvo diferencias mínimas las tablas mostradas aquí coinciden con los datos mostrados en la Norma Oficial 001-SEDE-Vigente, lo que varía no es su capacidad de conducción de corriente para un calibre específico, más bien varían sus dimensiones exteriores en virtud de su aislamiento.

El cálculo de los amperes que alimentan a una carga rara vez coincide exactamente con los amperes que soporta un conductor eléctrico, en estos casos siempre se debe elegir el calibre “hacia arriba”.

Por ejemplo. Si en un cálculo te resultó una Corriente de 21.5 Amperes debido a que no hay cable o alambre que conduzca exactamente esa cantidad entonces se elige el conductor que soporta 25 Amperes -o 30 si es que existiera alguno que los condujera-, dependiendo desde luego si la instalación es oculta o visible y si se quiere a 60ºC, 75ºC o 90ºC como temperatura máxima de operación.

La regla es elegir “hacia arriba” incluso si el cálculo coincidiera exactamente con los 25 Amperes, ya que siempre debe existir un margen de seguridad por mucho que se quisiera seguir un criterio de economía. Leer el resto de esta entrada »





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28 05 2009

Tema 30. Cálculo del calibre de los alimentadores principales de una I.E. Residencial, considerando varios factores de acuerdo a la NOM-001-SEDE-Vigente.

Actualización: Mayo 26 de 2009.
Fecha de publicación inicial: Agosto 29 de 2007.

Caso 3. Instalación Trifásica. (Mayor de 10,000 Watts).

Te recomiendo que antes de estudiar aquí revises los temas: 4, 30(p1), y 30(p2) en donde adquirirás las bases para manejar  factores de corrección por temperatura y agrupamiento. Igual debes determinar el diámetro de la tubería conduit para lo cual se aplica un factor de relleno.

fachadaSupongamos que la carga total en una Instalación Eléctrica Residencial es de 18,600 Watts, resultado de sumar cargas monofásicas fijas, alumbrado, contactos (180W), motobomba, aire acondicionado, etc., en este caso la instalación será 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 la tabla 310-16 de la NOM-001 Tema 29 a 75 ºC como temperatura máxima de operación- resulta alambre o cable THW calibre No. 8 AWG (8.37 mm2) 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. Tabla 310-16, en donde resulta el dato 0.94, a la temperatura máxima de operación de 75 ºC, entonces los 50 Amperes del conductor en la práctica solo son:

I real = 50×0.94 = 47 Amp.

Comparando este nuevo dato con la corriente corregida (Ic) que habías obtenido que era de 37.96 Amp., puedes ver que la I real que puede conducir el conductor calibre #8 AWG 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.

Supongamos entonces que por algún tramo de tubería por necesidad están alojados los tres conductores alimentadores principales calibre #8 AWG, 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 de calibre 12 y 2 calibre 14 alambres todos. En total son 11 conductores, y al revisar la tabla 310-15g, 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. Leer el resto de esta entrada »





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25 05 2009

Tema 30. Cálculo del calibre de los alimentadores principales de una I.E. Residencial, considerando varios factores de acuerdo a la NOM-001-SEDE-Vigente.

Actualización: Mayo 24 de 2009.
Fecha de publicación inicial: Agosto 23 de 2007.

Caso 2. Instalación Bifásica. (Menor de 10,000 Watts).

Un buen complemento de este tema es el Tema 3 de Anteproyectos de Instalaciones Eléctricas. También te recomiendo que leas el Tema 4 y el Tema 30 en donde consideré factores de corrección por temperatura y agrupamiento. En este tema también calcularemos el diámetro de la tubería conduit para lo cual se aplica un factor de relleno.

fachadasSupongamos que tienes que determinar el calibre de los alimentadores principales de una Instalación Eléctrica Residencial cuya carga total es de 8,900 Watts, resultado de sumar cargas monofásicas fijas, como son: alumbrado, contactos (180 Watts), y motobomba. De acuerdo a la clasificación que hace la CFE para las instalaciones eléctricas en este caso resulta ser Bifásica. Considera un f.p. de 0.9, un factor de demanda o utilización de 0.75 y una temperatura ambiente de 32 ºC (un lugar templado).

P=8,900 W.
I=8,900/(2×127×0.9)=38.93 A.
Ic=38.93×0.75=29.19 A.

En la tabla 310-16 de la NOM-001 resulta conductor (alambre o cable) THW calibre No. 10 AWG (5.26 mm2) a 75 ºC como temperatura máxima de operación, que puede conducir hasta 35 Amperes suficientes en este caso y además con un buen margen de seguridad.

Sin embargo…

Como la temperatura ambiente es de 32 ºC (lo cual significa una disminución real de la conducción de corriente para cualquier conductor que esté a más de 30 ºC), revisando la parte baja de la tabla 310-16 de la NOM se obtiene el dato 0.94, entonces los 35 Amperes del conductor en realidad solo son:

I real=35×0.94=32.9 Amp.

Lo que debes hacer ahora es comparar este nuevo dato con la corriente corregida (Ic) que habías obtenido (29.19 Amp.) Al hacerlo puedes ver que la I real aun supera a la corriente corregida en más de 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 que por cualquier tramo de tubería conduit por necesidad están alojados los 2 conductores alimentadores principales (fases) calibre 10 y el neutro en calibre 8 (el Neutro en instalaciones bifásicas siempre es mayor en un calibre cuando es común a ambas fases), pero además están alojados otros 6 conductores en calibre 12. En total son 9 conductores, y al revisar la tabla 310-15(g) Tema 12, resulta un 70% de disminución efectiva de la capacidad de cualquier conductor en estas condiciones de agrupamiento, entonces la capacidad del conductor que ya se había reducido a 32.9 por el factor de corrección por temperatura se reduce todavía más a: Leer el resto de esta entrada »





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16 05 2009

Tema 30. Cálculo del calibre de los alimentadores principales de una I.E. Residencial, considerando varios factores de acuerdo a la NOM-001-SEDE-Vigente.

 

Actualización: Mayo 14 de 2009.
Fecha de publicación inicial: Julio 17 de 2007.

Caso 1. 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 del tubo conduit para lo cual se aplica el factor de relleno. Dicho lo anterior vayamos directamente a la solución del problema.

esquema3Supongamos que la carga total en una Instalación Eléctrica Residencial es de 4,900 Watts, resultado de sumar cargas monofásicas fijas, alumbrado, contactos (180 W.), timbre y motobomba. Consideremos un factor de potencia de 0.9, un factor de demanda o utilización de 0.7 y una temperatura ambiente de 35º (un lugar templado). Entonces…

P= 4,900 W.
I=4,900/(127×0.9)= 42.86 A.
Ic=42.86×0.7= 30 A.

Buscamos en tabla 310-16 NOM-001-SEDE-Vigente a 75 ºC como temperatura máxima de operación- y nos resulta alambre o cable calibre No. 10 que pueden conducir hasta 35 Amperes, suficiente para conducir los 30 Amp. y con un buen margen de seguridad.

Sin embargo tenemos que considerar que la temperatura ambiente es de 35 ºC, lo cual significará una disminución real de la conducción de corriente. Esto sucede para cualquier conductor que esté a más de 30 ºC. Tema 9, en donde resulta el dato 0.94, igual a la temperatura máxima de operación de 75 ºC, entonces los 35 Amperes del conductor 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 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… Leer el resto de esta entrada »





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13 05 2009

TEMA 25. Ubicación del Centro de Carga de una I.E. P.2…

Actualización: Mayo 12 de 2009.
Fecha de publicación inicial: Julio 19 de 2007.

Como ya vimos en el tema anterior, cuando se trata de cargas focalizadas la ubicación del Centro de Carga se limita a resolver matemáticamente el problema, sin embargo cuando las cargas no pueden “centrarse” fácilmente, entonces su colocación suele ser un problema. ¿Un problema? Bueno… para muchos electricistas no es así, ya que simplemente lo colocan a un lado del interruptor principal y listo, otros suelen acomodarlo lo más cerca de la carga mayor, mientras que otros buscan el punto más estratégico para alimentar a todas las cargas, y así debería ser siempre, pero en la práctica lo ideal a veces no es lo conveniente y lo justo en ocasiones no es lo más práctico.

CComercial2aPor lo tanto, si tu lector/a requieres colocar un centro de carga decide si te vas por lo justo, por lo correcto, por lo ideal o por lo que te convenga. Generalmente cuando sigues un criterio tienes que sacrificar los otros, resulta difícil ganar en todos.

A continuación te presento un caso en donde la pregunta es la misma: ¿Donde debe colocarse el centro de carga que alimenta a toda la Instalación Eléctrica Comercial?

En esta instalación, existen seis locales o expendios de cualquier cosa y al fondo dos baños públicos. Las medidas de cada local ¿importan? no creo, porque veo difícil que podamos encontrar una forma de aplicar las fórmulas vistas en el tema anterior, a menos que consideremos cada carga en el centro de los locales y nos metamos a determinar bisectrices, mediatrices, dividir los trapecios en partes, etc. ¿y los escaparates? ¿y la luz del exterior? ¿No cuentan como cargas?…

La verdad cuando se presentan estos casos es mejor decidir por lo práctico, -de otra forma el cálculo de la ubicación del centro de carga se vuelve tedioso y al final de cuentas a veces recae en un lugar que a lo mejor no es el más idóneo ni estético-.

En este caso puesto que las cargas en los locales son prácticamente iguales -a menos que en alguno de ellos existiera una carga mayor- buscaríamos ubicarlo en un lugar a donde tengan acceso todos los locatarios. No te recomendaría que lo pusieras dentro de un local -porque eso sería limitativo para los demás-, y ponerlo afuera de los locales comerciales tendría que ser en un lugar en donde no rompiera con la estética del centro comercial, asegurándolo para que no tuvieran acceso a él niños o vándalos.

Mi propuesta es la siguiente. Por estética y accesibilidad pondría ambas cosas: interruptor principal y centro de carga por fuera del primer local a la izquierda de su entrada, ello permitiría que al momento de entrar cualquier persona al centro comercial tuviera un impacto visual de todo lo demás menos de estos elementos, además estaría sobre el límite de los cinco metros de distancia entre el medidor de energía y el interruptor principal que determina la C.F.E. Obviamente ambas cosas tendrían que estar protegidas con cajas de seguridad y utilizar un interruptor termomagnético para cada local.

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4 05 2009

TEMA 73. Protección contra sobrecorriente indicada en la NOM-001-SEDE_Vigente.

Al pie de la tabla 310-16 de la Norma Oficial Mexicana, se lee lo siguiente:

*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de los conductores marcados con un asterisco (*), no debe superar 15 A para 2,08 mm2 (14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.

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Sencillo de entender, sencillo de memorizar y sencillo de aplicar. Si vas a a realizar una instalación eléctrica residencial y utilizas los calibres 10, 12 y 14 AWG mismos que te he repetido hasta el cansancio puesto que son los más comunes en el 80% de las instalaciones eléctricas del país, entonces utiliza capacidades de interruptores termomagnéticos de:

15 Amperes cuando utilices calibre No. 14 AWG (Por ejemplo para una motobomba de 1/4 H.P.).
20 Amperes cuando utilices calibre No. 12 AWG (Por ejemplo una motobomba de 1/2 H.P. o un circuito derivado).
30 Amperes cuando utilices calibre No. 10 AWG (Por ejemplo una motobomba de 3/4 o hasta 1 H.P., ducha eléctrica común, alimentadores principales o circuitos derivados).

Fácil de aplicar, esta vez la norma oficial es coincidente con la realidad de la mayoría de las instalaciones eléctricas residenciales de nuestro país.

Es importante mencionar que lo anterior no es una regla definitiva ya que puede haber casos en los que no suceda tan exactamente como se indica, por eso la norma dice al principio: “A menos que se permita otra cosa…”. Por ejemplo, puede darse el caso de que un electricista por seguridad utilice un conductor calibre No. 10 conectado a un interruptor de 20 Amperes que protege a la instalación que alimenta.

Si además de interruptores termomagnéticos colocados en un Centro de Carga tienes un Interruptor de Seguridad con Cartuchos Fusibles selecciona estos últimos de una capacidad un poco mayor a los termomagnéticos.

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1 05 2009

TEMA 72. Cálculo del calibre de los alimentadores principales de una Instalación Eléctrica aplicando la NOM-001-SEDE_Vigente.

Utilizaremos la tabla 310-16 de la Norma Oficial Mexicana.

1tabla-310-16-nom-oo1-sede-2005¿Puedes utilizar otras tablas? Sí. Puedes utilizar las tablas proporcionadas por fabricantes de conductores eléctricos tales como: Conductores Monterrey, Conductores Mexicanos, Kobrex, y otras que pudiera haber, pero en este caso los cálculos serían exclusivos para los tipos de conductores que incluyeran dichas tablas.

Veamos un ejemplo.

Sea una instalación eléctrica que tiene una carga total instalada de 4,500 Watts, resultado de sumar todas las cargas fijas existentes en la misma (artefactos tales como: focos, motobomba, ventiladores de techo, y contactos -180 Watts c/u-). Determinar por el método de corrientes el calibre de los alimentadores principales que abastecerán a toda la instalación.

Aplicando la fórmula para sistemas monofásicos:

P=V*I*(f.p.)

Despejando I.

I = P/(V*f.p.)

Considerando V= 127 Volts ya que se trata de una instalación monofásica puesto que su carga total es menor de 5,000 Watts.

Considerando un factor de potencia (f.p.) de 0.9 ya que en la instalación existirán cargas resistivas e inductivas combinadas quedaría…

I = 4,500/(127*0.9) = 4,500/114.3 = 39.37 Amperes.

Por lo tanto la corriente MÁXIMA que circulará por los conductores alimentadores principales a plena carga, es decir cuando todos los elementos de la instalación (focos, ventiladores, contactos, etc) estén funcionando, es de aproximadamente 40 Amperes.

Nota. Es muy remota la posibilidad de que todos los aparatos eléctricos de una casa-habitación funcionaran al mismo tiempo requiriéndose por lo tanto los 40 Amperes resultantes, sin embargo el utilizar este número para el cálculo del calibre del conductor alimentador principal haría posible dejarlo con un margen adecuado considerando en parte la demanda futura que tendría cualquier instalación.

Buscamos en la tabla 310-16 de la NOM-001-SEDE_Vigente el valor que se aproxime hacia arriba al 40 (lo hacemos en la columna correspondiente a 75° marcado con un recuadro en color amarillo en donde hay conductores tipo THW que son los más comunes), vemos que el 50 es el número que más se aproxima, elegimos esta capacidad y nos movemos a la izquierda en el mismo renglón hasta el recuadro en color naranja y vemos que corresponde al número 8.

Concluimos entonces que el calibre apropiado de los conductores alimentadores principales/generales (FASE y NEUTRO) para alimentar a la instalación es número 8. (Dos conductores, Fase y Neutro, THW en calibre # 8 AWG).

Ahora bien… Leer el resto de esta entrada »








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