República Bolivariana de VenezuelaUniversidad Pedagógica Experimental Libertador

Instituto Pedagógico “Luis Beltrán Pietro Figueroa”Departamento de Formación DocentePrograma de electricidad Industrial

Barquisimeto-Lara

Capacidad de alimentadores y circuitos Ramales

Estudiante

Abigail AlvaradoC.I 23.310.122

Materia: Didáctica de la electricidadProf : Jhoan Alvarado

Barquisimeto, 18/8/15

Capacidad de alimentadores

Conductores alimentadores

Se entiende como circuito alimentador al conjunto de los conductores y demás elementos

de un circuito, en una instalación de utilización, que se encuentra entre el medio principal

de desconexión de la instalación y los dispositivos de protección contra sobre corriente de

los circuitos derivados,

Calibre de los conductores alimentadores

Los Conductores de los circuitos alimentadores deben tener una capacidad de corriente no

menor que la correspondiente a la carga por servir. EI calibre de los conductores

alimentadores no debe ser menor que el No. 10 AWG en los siguientes casos.

a) Cuando un alimentador bifilar alimente a dos o más circuitos derivados bifilares.

b) Cuando un alimentador trifilar abastezca a tres o más circuitos derivados bifilares.

c) Cuando un alimentador trifitar alimente a dos o más circuitos derivados trifilares.

El cálculo de los alimentadores para otros casos se hace de acuerdo con los siguientes

conceptos:

Demanda máxima

a) La demanda máxima de un Circuito alimentador se puede calcular sumando las cargas de

los circuitos derivados que estarán alimentados por él, afectando el siguiente factor de

demanda en el caso de casas habitación.

Primeros 3 000 watts o menos 100%

Exceso sobre 3 000 watts 35%

-Para hoteles

Primeros 20 000 watts o menos 100%

Exceso sobre 20 000 watts 40%

-Para edificios de oficinas o escuelas

Primeros 20 000 watts o menos 100%

Exceso sobre 20 000 watts 70%

Tanto en hoteles como en edificios y escuelas, no se aplican estos factores al cálculo de la

carga de alimentadores de áreas en donde se tiene alumbrado permanente.

Para otros locales

Carga total de alumbrado general 100%

b) Contactos no considerados en la carga de alumbrado. La carga de estos contactos de uso

general en cualquier tipo de local con un mínimo de 180 watts por salida puede sumarse a

la carga de alumbrado y sujetarse a los mismos factores de demanda anteriores.

Reglas generales para el cálculo de los alimentadores

Para determina (el tamaño o capacidad de cada elemento de un Circuito alimentador, se

determina la carga. A partir de este dato se calcula el tamaño o capacidad de conducción

del conductor, así como la capacidad de dispositivo de protección.

Si en un servicio se originan varios alimentadores, el tamaño de los conductores y la

capacidad de los dispositivos de protección para cada Circuito alimentador se deben

calcular por separado antes de que se calcule la carga para el servicio completo (la

instalación total).

La capacidad de conducción de los circuitos alimentadores también se conoce como la

ampacidad y no debe ser mayor en ningún caso a los valores recomendados por las

especificaciones técnicas para instalaciones eléctricas de la SEPAFIN que indican que para

cualquier tipo de alimentador alimentando dos o más circuitos derivados con 30 amperes

totales y con longitudes hasta de 15 metros, se puede usar el calibre No. 10 AWG con

conductor de cobre.

Ejemplo 1

Con el siguiente ejemplo de cálculo de la ampacidad de un alimentador y su protección

contra sobre corriente, se muestra el procedimiento para el cálculo de alimenta dores para

cargas mixtas de alumbrado y contactos. Si en este caso el alimentador alimenta a las

siguientes cargas a 127 volts, una fase:

• El área de una casa habitación de dos plantas con un área total de 120 m2.

• 10 contactos dobles a 127 volts para usos especiales.

Solución

La carga de alumbrado considerando también los contactos de uso general y una densidad

de carga de 20 watts/rn2 es:

W1 = 120 x 20 = 2 400 watts

Se pueden considerar los contactos para usos especiales con una capacidad de 180 watts c/u

y un factor de demanda del 100%, por lo que la carga por este concepto es:

W2 = 10 x 180 = 1 800watts.

La carga total conectada es entonces:

Wt= W1 + W2 =2400+1800=4200W

La carga en amperes es entonces:

4 200

i=4 200 = 33.07 amperes127

Con este dato se determinan las características de conductores y tubo conduit. La

protección se puede lograr con interruptor termo magnético de 40 A

Selección del calibre de conductores y tubo conduit para instalaciones eléctricas en baja

tensión

Como se indicó, en el caso de las instalaciones eléctricas de casas habitación, la selección

adecuada de un conducto que llevará corriente a un dispositivo específico o cargas se hace

tomando en consideración dos factores:

• La capacidad de conducción de corriente (ampacidad).

‘La máxima calda de voltaje permisible.

Por lo general, para un análisis, estos dos aspectos se tratan por separado pero en forma

simultánea para seleccionar un conductor, tomando en la decisión final al conductor de

mayor sección que cumpla con ambos requerimientos.

La capacidad de conducción de corriente (ampacidad)

Se menciona que los conductores están limitados en su capacidad de conducción de

corriente por razones de calentamiento, por las limitaciones en la conducción de corriente

por razones de calentamiento, por las limitaciones en la conducción de corriente por

problemas de disipación de calor y limitantes impuestas por el aislamiento.

Debido a lo anterior, el número de conductores alojados dentro de un Tubo conduit se tiene

que restringir de manera que permita el alojamiento y la manipulación durante la

instalación y se considere también la cantidad de aire necesario para que los conductores se

mantengan a temperaturas adecuadas mediante un enfriamiento correcto. Estas condiciones

que se han fijado se pueden lograr estableciendo una relación adecuada entre las secciones

del tubo conduit y los conductores que alojará.

La relación que debe existir entre el área del tubo conduit y la de los conductores que

alojará se expresa por medio del llamado factor de relleno F

Que se expresa como:

F= __a____ A

Siendo: a = área de los conductores en mm2

A = Área interior deL tubo conduit en mm2

Los valores de estos factores de relleno establecidos para algunas instalaciones eléctricas

son los siguientes:

F [ 51%para un solo conductor

[ 31% para dos conductores

F [ 43% para tres conductores

[ 40% para cuatro o más conductores

Ejemplos de cálculo de conductores eléctricos por capacidad de corriente y el tamaño del

tubo conduit necesario

Ejemplo 2

Calcular el calibre de los conductores tipo TW de un circuito derivado con 4 conductores

de 15 amperes con una temperatura ambiente de 30°C. Calcular también el tamaño del tubo

conduit requerido.

Solución

Este tipo de problemas se resuelve mediante el uso de tablas, nomogramas o regias para el

cálculo de instalaciones eléctricas elaboradas por algunos fabricantes. En este libro se

adopta el método del uso de tablas de características para conductores y tubos conduit. De

Ia tabla “para 4 conductores TW con una corriente de 15 A, el calibre requerido es el No.

12 AWG, De la tabla (2.8) para 4 conductores No. 12 se requiere tubo conduit, de 13 mm

(1/2 pIg.).

Ejemplo 3

Calcular el calibre de los dos conductores vinanel 900 de un alimentador que llevará una

corriente de 35 A con temperatura ambiente de 30°C. Indicar también el tamaño del tubo

conduit requerido.

Solución

De la tabla (2.7) para dos conductores con 35 A se requiere conductor No. 8 AWG.

De la tabla 2.8 para 2 conductores No. 8 se requiere tubo conduit de 13 mm (1/2

pIg.).

Ejemplo 4

Calcular el tamaño del tubo conduit (metálico) que debe contener a los siguientes

conductores con aislamiento vinanel 900: 2 No, 12, 4 No. 14, 2 No- 8.

Solución

Como se trata de conductores de diferente calibre, no es posible proceder como en los

ejemplos anteriores; por lo que se puede elaborar una tabla con Ias áreas de conductores

como sigue, besándose en la tabla 2.1.

Como se tienen más de 4 conductores, el factor de relleno es:

F = 40% = 0.40

El área del tubo conduit necesaria es entonces:

= 79.190mm2

De la tabla 2.1 se requiere tubo conduit de 13 mm (1/2 pIg).

Tabla sencilla para calcular que cable se necesita mediante el amperaje

Diferentes calibres de conductores

Circuitos ramales

Los circuitos ramales están constituidos por conductores que parten de los tableros de

distribución y transportan la energía hasta los puntos de alimentación. Los circuitos ramales

pueden ser compartidos o individuales, es decir, exclusivos para una carga. Un ejemplo de

un circuito ramal, lo constituyen los conductores que alimentan los tomacorrientes en una

instalación residencial, siendo de tipo compartido, y un circuito ramal exclusivo, lo puede

constituir la alimentación de un motor de gran potencia en sistemas industriales.

El CEN (Código Eléctrico Nacional) en su sección 100, define un circuito ramal como "…

los conductores del circuito entre el último dispositivo contra sobre corriente que protege el

circuito y las salidas…" (p: 998)Por su parte la sección 225 del CEN se dedica a los

requisitos para los circuitos ramales y circuitos de instalación exterior.

(A) Tensiones. Si no se especifican otras tensiones para el cálculo de cargas del circuito

alimentador y los circuitos ramales, se aplicarán las tensiones nominales de 120,

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

(B) Fracciones de Amperios. Cuando el resultado del cálculo dé una fracción de A menor

que 0.5, tal fracción podrá despreciarse. 220.3 Cálculo de Cargas de Circuitos Ramales. Las

cargas de los circuitos ramales se calcularán como se indica en 220.3(A) hasta (C).

(A) Cargas de Iluminación para Usos Especificados. La unidad de carga no será menor a lo

indicado en Tabla 220.3(A) para usos especificados allí y constituirá la carga mínima de

iluminación. La superficie del piso de cada planta se calculará a partir de las dimensiones

exteriores de la edificación, unidad de vivienda u otras áreas involucradas. Para las

unidades de vivienda, la superficie calculada del piso no incluirá los porches abiertos, los

garajes, ni los espacios inutilizados o sin terminar que no sean adaptables para su uso

futuro.

NOTA: Los valores unitarios de estos cálculos se basan en las condiciones de carga mínima

y en un factor de potencia del 100 % y puede que no ofrezcan capacidad suficiente para la

instalación considerada.

(B) Otras Cargas. Cualquier Uso. Para todos los usos, la carga mínima para cada salida de

uso general de tomacorrientes y salidas diferentes a de iluminación no será menor a la

mostrada en 220.3(B)(1) hasta (11), la carga indicada se basa en las tensiones nominales del

circuito ramal.

Excepción: Las cargas de salidas que alimentan paneles y tableros en centrales telefónicas

no se consideran en este cálculo.

(1) Artefacto Específico u otra Carga. Una salida para un aparato específico u otra

carga no comprendida en (2) hasta (11) será calculada con base en la capacidad en

amperios del aparato o carga servida.

(2) Secadoras Eléctricas y Otros Aparatos para Cocinar en el Hogar. El cálculo de

cargas se hará tal como se especifica en 220.19 para artefactos de cocina y otros similares.

(3)Cargas de Motores. Las salidas para carga de motores se calcularán de acuerdo a los

requisitos de 430.22, 430.24 y 440.6 Tabla 220.3(A) Cargas de Iluminación General por

Tipo de Local Tipo de Local Carga Unitaria

(4) Luminarias Embutidas. Una salida de corriente para luminarias embutidas se calculará

con base a los VA máximo del equipo y de las lámparas para los cuales están diseñados.

(5) Portalámparas Tipo Pesado. Las salidas para portalámparas de servicio pesado se

computarán como mínimo en 600 VA.

(6) Iluminación para Rótulos y de Realce. La iluminación para rótulos y de realce será

calculada como mínimo en 1.200 VA para cada circuito ramal requerido, especificado en

600.5(A).

(7) Vitrinas. Las vitrinas serán calculas con base a uno de los siguientes.

(1) La unidad de carga por cada salida tal como requerida en otras disposiciones de

este artículo.

(2) 200 VA por cada 30 cm (1 pie) de vitrina.

(8) Conjuntos de Tomas Múltiples Fijos. Conjuntos fijos de tomas múltiples usados en

otros sitios diferentes a unidades de viviendas o sala de huéspedes de hoteles o moteles

serán calculados de acuerdo con (1) o (2) siguientes. Para el propósito de este artículo, se

permitirá hacer el cálculo con base en la porción que contienen los toma corrientes.

(1) Donde es poco probable el uso simultáneo de cierto número de artefactos, cada

longitud de 1,50 m (5pies) o fracción se considerará como una salida de

180 como mínimo.

(2) Donde es probable el uso simultáneo de cierto número de artefactos, cada

longitud de 30 cm (1 pie) o fracción se considerará como una salida de 180 VA

como mínimo.

(9) Salidas para Tomacorrientes. Con excepción a lo expresado en 220.3(B)(10), el cálculo

para tomacorrientes se hará considerando no menos de 180 VA por cada tomacorriente

simple o múltiple sobre un yugo. Una pieza única que consiste en un tomacorriente

múltiple con cuatro más tomacorrientes se considerará como mínimo en 90 VA por

tomacorriente. Esta disposición no será aplicable a los tomacorrientes especificados en

210.11(C)(1) y (2). (10) Unidades de Vivienda. En unidades de vivienda unifamiliares,

dúplex y multifamiliares y también en salas de huéspedes de hoteles y moteles, las salidas

especificadas en (1) , (2) y (3) siguientes están incluidas en los cálculos de iluminación

general de 220.3(A). No se requieren cálculos adicionales de cargas para dichos

tomacorrientes.

(1) Todos los tomacorrientes de uso general con capacidad de 20 A o menos que se

conectan a los circuitos de 210.11(C)(3).

(2) Las salidas de tomacorrientes especificadas en 210.52(E) y (G)

(3) Las salidas para iluminación especificadas en 210.70(A) y (B)

(11) Otras Salidas. Otras cargas no cubiertas por 220.3(B)(1) hasta (10) se calcularán con

180 VA por salida.

(C) Cargas para Ampliación de Instalaciones Existentes.

(1) Unidades de Vivienda. El cálculo de la carga para la ampliación de una unidad

de vivienda existente se hará en la forma aplicable siguiente:

(2) Las cargas correspondientes a adiciones estructurales de una vivienda existente

o para parte de ella no cableada anteriormente y siempre que una y otra exceda de

los 46.5 m2 (500 pies2), se hará de acuerdo con 220.3(A) y (B).

(3) El cálculo de la carga para nuevos circuitos o extensiones de circuitos en

unidades de vivienda previamente alambrados se hará de acuerdo con lo aplicable

de 220.3(A) y (B).

(4) Locales Distintos a Unidades de Viviendas. El cálculo de la carga para nuevos

circuitos o extensiones de circuitos en locales de uso distinto al de las unidades de

viviendas se hará de acuerdo con lo aplicable de 220.3(A) y (B).

PRINCIPIOS BÁSICOS:

a.Seguridad

Antes de llevar a cabo cualquier actividad relacionada con la instalación eléctrica o

cualquier trabajo con, o en proximidad de una instalación eléctrica, se debe hacer

una evaluación de los riesgos eléctricos que puedan presentarse.

b.Personal

Todos los estudiantes que intervengan en trabajos (practica y ejercicios) de una

instalación eléctrica o en su proximidad, recibirán una formación referente a las

prescripciones de seguridad y las normas que hay que seguir. La persona encargada

de los trabajos deberá asegurarse el cumplimiento de dichas prescripciones y

normas de seguridad.

c.Organización

Cada instalación eléctrica estará bajo la responsabilidad de una persona (Profesor)

y el acceso a los estudiantes a los lugares con riesgo eléctrico debe ser regulado.

Cuando los trabajos sean complejos, el Profesor debe estar pendiente para

cualquier caso de un incidente y de aplicar primeros auxilios

Antes de comenzar cualquier trabajo, la persona designada como encargada de la

instalación será informada del trabajo a realizar. Nunca se debe autorizar el inicio de

los trabajos, ni la reconexión de la instalación eléctrica por medio de señales o por

preacuerdos en base a un intervalo de tiempo determinado.

d.Zona de trabajo

La zona de trabajo debe estar claramente definida y delimitada. No se deben

colocar objetos que puedan dificultar el acceso, ni materiales inflamables cerca de

los equipos eléctricos.

Referencias

Harper E.(1998). El ABC de las instalaciones eléctricas [libro en línea]: Editorial S.A.DE

C.V. Disponible: http://electricidactica.blogspot.com/p/libros.html [consulta: 2015, agosto

18]

Norma venezolana, Fondonorma200:2004, Código eléctrico Nacional (2002) [documento

en línea]. Disponible: http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/codigo-electrico-

nacional/codigo-electrico-nacional.shtml [consulta 2005, agosto 18]

Cableado Estructurado (2008) [documento en línea]. Disponible:

http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/codigo-electrico-nacional/codigo-electrico-

nacional.shtml [consulta 2015, agosto18]