factores de demanda para alimentadores de cargas de alumbrado

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INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
3.2 CALCULOS GENERALES PARA EL DISEÑO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES EN
INSTALACIONES COMERCIALES
3.2.1 DISPOSICIONES GENERALES
a) Capacidad de conducción de corriente y cálculo de carga. Los conductores
alimentadores tendrán suficiente capacidad de conducción de corriente para alimentar a
las cargas conectadas. En ningún caso la carga calculada de un alimentador será menor
que las cargas de los circuitos derivados alimentados.
b) Cargas continuas y no continuas. Cuando un alimentador alimenta cargas continuas o
cualquier combinación de cargas continuas y no continuas, el valor nominal del dispositivo
de corriente no será menor que la suma de las cargas no continuas más el 125% de las
cargas continuas.
 Excepción: Cuando una instalación, incluyendo los dispositivos de protección contra
sobrecorriente del alimentador o alimentadores, están aprobadas para operación al
100% de su ampacidad nominal, ni la capacidad nominal en amperes del dispositivo
de sobrecorriente ni la capacidad del conductor alimentador será menor que la suma
de la carga continua, más las cargas no continuas.
c) Iluminación general. Los factores de demanda se aplicarán a la parte de la carga total
calculada del circuito derivado para iluminación general.
d) Iluminación de escaparates o aparadores. En la iluminación de escaparates o
aparadores, se incluirá una carga no menor a 220 VA por cada 50 cm de espacio, medido
horizontalmente a lo largo de su base.
e) Cargas de contactos no domésticos. A excepción de contactos de uso doméstico, las
cargas de contactos calculadas a no más de 180 VA por salida, adicionado a las cargas
de alumbrado y sujeta a los factores de demanda o también se sujetan a los factores de
demanda indicados en la misma.
f) Motores. Las cargas de los motores deben calcularse de acuerdo con la sección cálculo
de alimentadores para motores.
FACTORES DE DEMANDA PARA ALIMENTADORES DE CARGAS DE ALUMBRADO
TIPO DE LOCAL
* Hospitales.
PARTE DE LA CARGA DE
ALUMBRADO GENERAL QUE
APLICA EL FACTOR DE
DEMANDA
Primeros 50000 W o menos.
Exceso sobre 50000 W
Hoteles y Moteles (Incluyendo Primeros 20000 W o menos.
apartamentos sin previsión
Los siguientes hasta 10000 W.
para que los inquilinos
Exceso sobre 100000 W.
cocinen)
FACTOR DE DEMANDA
(%)
100
50
40
30
1
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CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Almacenes
Primeros 12500 W o menos.
Exceso sobre 12500 W.
VA totales.
Todos los demás.
100
50
100
Los factores de demanda de esta Tabla no se aplicarán a la carga calculada de los
alimentadores de las áreas de hospitales y moteles donde todo el alumbrado pueda estar
utilizado al mismo tiempo, como sucede en las salas de operaciones, salas de baile y
comedores.
FACTOR DE DEMANDA PARA CONTACTOS NO DOMESTICOS
PARTE DE LA CARGA DE TOMA DE CORRIENTE A LA QUE
SE APLICA EL FACTOR DE DEMANDA kW
FACTOR DE DEMANDA
(%)
Primeros 10 kW o menos.
Exceso sobre 10 kW.
100
50
FACTORES DE DEMANDA EN INSTALACIONES GRANDES
CARGA CALCULADA
FACTOR DE DEMANDA
1.- Alumbrado
1.25
2.- Contactos. Los primeros 10 kVA al 100%, el resto a 50 %.
1.00
1.0 o 0.00 (1)
3.- Motores de aire acondicionado.
4.- Motores.
1.0 o 1.25 si son de
operación continua
5.- Cocina.
0.65 o 1.00 (2)
6.- Calefactores eléctricos.
1.0 o 0.00 (3)
Calentadores eléctricos de agua.
1.00
Otras cargas.
Notas :
1.00
(1) En la mayoría de los edificios, la calefacción y el aire
acondicionado no operan simultáneamente de manera que
el tablero de distribución debe tener la capacidad para
alimentar a la mas grande de las dos.
(2) Las cargas para cocinas eléctricas tienen un factor de
demanda que varía entre 0 y 1, dependiendo de conceptos
o aparatos individuales que maneja la cocina.
(3) Calefactores eléctricos. Cabe la misma mención aplicada al
aire acondicionado.
3.3 CIRCUITOS ALIMENTADORES PARA MOTORES ELÉCTRICOS
2
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Los conductores que alimentan a los motores deben tener su capacidad nominal en amperes
para alimentar la corriente a plena carga del motor. Estos conductores, de acuerdo a su
aislamiento, se pueden seleccionar para : 75°C o 90°C. Considerando, que además del
impacto del medio ambiente en que están instalados los motores, los conductores que los
alimentan están sometidos a las altas corrientes de arranque (4 a 6 veces la nominal) y
también a las corrientes de los ciclos continuos de operación.
Cuando se alimenta a un sólo motor, los conductores se dimensionan tomando el 125% de la
corriente nominal obtenida de las Tablas.
CALCULO DEL CONDUCTOR PARA EL CIRCUITO ALIMENTADOR
Cuando se trata de alimentar más de un motor, las NOM establecen que el calibre del
conductor alimentador para dos o mas motores se calculen para el siguiente valor de
corriente :
I = 1.25 x I (Motor Mayor) + Suma (I de otros motores)
Donde :
I = Corriente a plena carga de cada motor
CALCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES PARA MOTORES Y OTRAS CARGAS
DISTINTAS DE ESTOS
En el diagrama correspondiente para el cálculo de los circuitos derivados, el circuito
alimentador que energiza al circuito derivado del motor, se protege por separado; de manera
que para incluir al alimentador, se debe usar el diagrama que se indica a continuación, en el
cual se muestran en forma adicional otras cargas distintas que se pueden obtener del mismo
alimentador.
3
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
CALCULO DE LAS COMPONENTES DEL ALIMENTADOR
El método de cálculo de las componentes del alimentador es, de hecho, el mismo que el
usado para calcular las componentes del circuito derivado de un motor, ya que se considera
el125% de la corriente que demanda el motor mayor, ya este valor se suman las corrientes
de los otros motores, es decir que :
La capacidad de conducción de corriente (ampacidad) de los conductores del alimentador se
calcula con 1.25 veces la corriente a plena carga del motor de mayor capacidad mas la suma
de las corrientes a plena carga de los motores restantes. Cargas adicionales, o bien otros
motores, se agregan a esta suma en forma directa.
IA = 1.25 IMotor Mayor +  IOtros motores + IOtras cargas
Ejemplo 1
Calcular el calibre del conductor THWN del alimentador para los siguientes motores trifásicos
que operan a 440 volts.
4
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Solución :
La corriente a plena carga para los motores trifásicos a 440 volts es :
POTENCIA DEL MOTOR (HP
CORRIENTE A PLENA CARGA (A)
30
40
50
40
52
65
De acuerdo al procedimiento, el calibre del conductor del alimentador se calcula para una
corriente :
I = 1.25 IMotor mayor +  Ide los otros motores
1.25 x 65
= 82 amps
= 52 amps.
= 42 amps.
---------------= 176 amps
De acuerdo con la Tabla, para conductor THWN de cobre el calibre adecuado es 3/0 AWG
Núm
de
artículo
SLQ920
SLQ919
SLQ918
SLQ917
SLX676
SLX680
SLX684
SLL371
SLQ921
SLQ922
SLQ923
SLQ924
SLQ925
SLQ926
SLQ927
SLQ928
SLQ929
SLQ930
SLQ931
SLQ932
Calibre
Área
Espesor
Espesor
Diámetro
Capacidad de conducción
nominal de Número
Peso total
nominal del nominal
exterior
de corriente*
la sección de hilos
aproximado
aislamiento de nylon aproximado
Amperes
transversal
AWG/kCM
mm²
14
12
10
8
6
4
2
1
1/0
2/0
3/0
4/0
250
300
350
400
500
600
750
1 000
2,082
3,307
5,260
8,367
13,30
21,15
33,62
42,41
53,48
67,43
85,01
107,2
126,7
152,0
177,3
202,7
253,4
304,0
380,0
506,7
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
37
37
37
37
37
61
61
61
mm
mm
mm
kg/100 m
60°C
75°C
90°C
0,38
0,38
0,51
0,76
0,76
1,02
1,02
1,27
1,27
1,27
1,27
1,27
1,52
1,52
1,52
1,52
1,52
1,78
1,78
1,78
0,10
0,10
0,10
0,13
0,13
0,15
0,15
0,18
0,18
0,18
0,18
0,18
0,20
0,20
0,20
0,20
0,20
0,23
0,23
0,23
2,9
3,4
4,3
5,7
6,7
8,5
10,1
11,6
12,7
13,9
15,2
16,7
18,5
19,9
21,3
22,5
24,7
27,3
30,0
34,0
3
4
6
10
15
24
36
46
56
70
87
108
128
152
177
201
249
298
369
488
20
25
30
40
55
70
95
110
125
145
165
195
215
240
260
280
320
355
400
455
20
25
35
50
65
85
115
130
150
175
200
230
255
285
310
335
380
420
475
545
25
30
40
55
75
95
130
150
170
195
225
260
290
320
350
380
430
475
535
615
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3.4 CIRCUITOS DERIVADOS DE EQUIPOS DE COCINA COMERCIALES
Algunos comercios usan cocinas eléctricas en lugar de cocinas a base de gas y, entonces se
deben considerar como circuitos derivados individuales que se pueden calcular para forma
de operación continua o no continua. Por ejemplo, una cocina comercial de 10 kW se calcula
5
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
como de operación no continua y se calcula al 100%, en tanto que una de 12 kW se
considera como continua y se calcula al 125%. (12 x 1.25 = 15 kW)
El dispositivo de protección, los conductores (en la mayoría de los casos) y el tamaño de los
tubos conduit o canalizaciones se calculan para la capacidad de 15 kW.
Ejemplo 2
¿Cuál es la carga que demanda un equipo eléctrico de cocina de 10 kW para ciclos continuo
y no continuo ? Se alimenta a 220 V entre fases.
Solución :
a) Para ciclo continuo :
Carga = Consumo de la cocina x 125 %
Carga = 10 x 1.25 = 12.5 kW
b) Para ciclo de carga no continuo :
Carga = Consumo de la cocina x 100%
Carga = 10 x 1.0 = 10 kW
3.5 CIRCUITOS DERIVADOS PARA EQUIPOS DE CALEFACCION
El equipo de calefacción a que se hace referencia es del tipo fijo, usado para proporcionar
calor a espacios cerrados y que por su capacidad requieren de circuitos derivados de 15 A,
20 A o 30 A.
Los circuitos derivados se dimensionan al 125% de la carga total, la carga se puede tratar de
las resistencias calefactoras y de los motores para distribuir el aire calentado. El dispositivo
de protección contra sobrecorriente se calcula al 175%.
Ejemplo 3
Determinar el tamaño de los conductores del circuito derivado para alimentar a 220 V, una
fase, un equipo de calefacción de 20 kW que tiene un ventilador con motor que demanda
5amps. Se usará conductor de cobre THWN.
6
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Solución :
La corriente que demanda el equipo de calefacción es :
VA
20 x 1000
I = ------ = -------------- = 90.91 amps.
V
220
Se considera el 125% de la corriente total :
125% x I = (90.91 + 5) x 1.25 = 119.88 A
Si la corriente de selección del circuito derivado es la mayor de las corrientes de plena carga,
ésta se debe tomar ésta para el cálculo. En general, la corriente de selección del circuito
derivado está determinada por el fabricante.
En los equipos de aire acondicionado centralizados, los conductores del circuito derivado se
seleccionan lo suficientemente grandes como para evitar daños por sobrecarga, y por lo
mismo se usan relevadores de sobrecarga que deben disparar cuando las sobrecargas
exceden al 140% de la corriente a plena carga del compresor .
El dispositivo de protección contra sobrecorriente se selecciona de manera que permita
arrancar y operar al compresor, por lo que se selecciona al 175% de la corriente de plena
carga.
Cuando por alguna razón el motor del compresor no arranque con la selección al 175%,
entonces el dispositivo de protección se puede seleccionar para un valor máximo del 225%
de la corriente nominal del compresor .
Los equipos de aire acondicionado tipo ventana o también de tipo cuarto, por su capacidad,
por lo general forman parte del circuito derivado de otras cargas, y en estos casos se aplican
para su cálculo conceptos distintos a los equipos de aire acondicionado centralizados.
7
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Ejemplo 4
Calcular el calibre de los conductores y el tamaño de ls dispositivos de protección requeridos
para alimentar a 220 V una fase, un equipo de aire acondicionado cuya potencia nominal es
de 5000 V A.
Solución .
La corriente que demanda el equipo de aire acondicionado es:
VA
5000
I = ------- = --------- = 22.72 amps.
V
220
Para el cálculo del calibre de los conductores se toma el 125%, es decir :
1.25 x I = 1.25 x 22.72 = 28.4 amps.
De las tablas de características de conductores, el calibre de conductor requerido es el No.10
AWG (75°C).
Para determinar la capacidad del dispositivo de protección se toma el 175% de la corriente
nominal, es decir:
1.75 x 22.72 = 39.76 amps.
Se puede usar un dispositivo de protección contra sobrecorriente de: 40 amps.
3.6 CIRCUITOS DERIVADOS PARA CALENTADORES DE AGUA ELECTRICOS
Los calentadores de agua eléctricos se alimentan generalmente con un circuito derivado
independiente, y por tal motivo en la sección correspondiente de la NOM 001 SEDE se trata
este tema en forma específica.
En México, como en algunos otros países, la mayoría de los calentadores de agua usados en
las casas habitación son a base de gas o de algún otro combustible derivado del petróleo, no
obstante, de acuerdo a las recomendaciones que hay respecto a los aspectos de
contaminación ambiental y a la diversificación de energéticos para su aplicación final, es
posible que se incremente el número de casos en que se usen los calentadores de agua de
tipo eléctrico que generalmente se encuentran equipados con elementos calentadores que
están conectados por pasos. Un grupo de elementos se conecta para calentar agua en
pequeñas cantidades, en tanto que si se requiere calentar mayores volúmenes de agua se
conectan mas pasos. Los conductores del circuito derivado y el dispositivo de protección
contra sobrecorriente se seleccionan de manera que permitan al calentador operar en
condiciones de mínima y máxima carga de agua durante su ciclo de trabajo.
Los conductores se calculan al 125% de la corriente nominal y los dispositivos de protección
contra sobrecorriente se calculan para un valor no menor al 125% de la corriente nominal.
Ejemplo 5
Calcular el tamaño de los conductores y el dispositivo de protección contra sobrecorriente
para el circuito derivado de un calentador de agua que se alimenta a 220 volts en forma
monofásica y demanda 5250 Watts.
8
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Solución :
La corriente que demanda el calentador es: ! [ r ;;. 1
VA
5250
I = ------ = --------- = 23.86 AMPS.
V
220
El conductor se selecciona para el 125% de esta corriente :
1.25 x 23.86 = 29.82 amps.
De la Tabla de características, el conductor requerido (75°C) es el Calibre 8 AWG. El
dispositivo de protección contra sobrecorriente se calcula para el 125% es decir :
1.25 x 23.86 = 29.82 amps.
El tamaño mas próximo es de 40 amps.
Ejemplo 6
¿Cuántos contactos dúplex a 120 volts está permitido instalar en un circuito derivado de 20
amps.?
Solución :
De acuerdo con la NOM 001 SEDE, cada contacto puede manejar una craga de 180 VA
como no continua, la corriente a 127 volts es :
180
------ = 1.42 amps. (1.5 amps.)
127
El número de contactos por circuito es :
9
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
20 A
No. De contactos = ------------------------ = 13.3 o 13 contactos.
1.5 A / contacto
Ejemplo 7
Calcular los circuitos derivados para las siguientes cargas, usando conductores de cobre
THWN.
a) Un ventilador de1/4 de HP a 115 volts.
b) Un calentador fijo a 240 volts de 2000 Watts.
Solución :
a) La corriente a plena carga para el motor de 1/4 de HP a 115 Volts es :
Ipc = 5.8 amps
La ampacidad se calcula para un 25% de sobrecarga, o sea :
1.25 x 5.8 = 7.25 A
Que corresponde a un conductor No. 14 A WG del tipo THW.
b) Para el calentador fijo a 240 V, la corriente se calcula también para el 25% adicional, es
decir :
Ic = 1.25 x
2000
--------- = 8.33 amps.
240
Por lo que se requiere de conductores de cobre No.14 THW.
3.7 CALCULO DE LOS CIRCUITOS PARA TRANSFORMADORES
Como se sabe, los transformadores desarrollan la función principal de transformar el voltaje
para encontrar los valores convenientes, según la carga que se alimente (estos valores de
voltaje corresponden a los normalizados), y en esta parte se hace referencia a
transformadores que por el valor de su potencia y los niveles de voltaje que manejan
corresponden a las aplicaciones industriales y comerciales, y que es el rango de aplicación
en donde los aspectos normativos de la NOM SEDE y el NEC (Norma Americana) tiene lugar
Para el estudio del cálculo de los circuitos de los transformadores y de su protección, se
deben hacer ciertos cálculos elementales que se ilustran con los siguientes ejemplos.
Ejemplo 8
Calcular las corrientes primaria y secundaria de salida, para un transformador trifásico de
112.5 kVA, 440/220 volts, conexión delta / estrella.
Solución :
La corriente primaria :
10
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
KVA x 1000
75 x 1000
IP = ------------------ = -------------- = 170.45 amps.
VP
440
La corriente secundaria :
KVA x 1000
75 x 1000
IS = ------------------ = --------------- = 340.90 amps.
VS
220
Ejemplo 9
Calcular lasa corrientes primaria y secundaria para un transformador trifásico de 112.5 kVA,
440 / 220 volts.
Solución :
La corriente primaria :
KVA x 1000
112.5 x 1000
IP = ----------------- = ------------------- = 147.62 amps.
3 x VP
1.73 x 440
La corriente secundaria :
112.5 x 1000
112.5 x 1000
IS = ------------------- = ------------------ = 295.24 amps.
3 x VS
1.73 x 220
11
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
3.8 CALCULO
DE
LOS
TRANSFORMADORES
CONDUCTORES
EN
LOS
CIRCUITOS
CON
Los conductores que alimentan el lado primario de los transformadores y las derivaciones del
lado secundario, se calculan para ciclos de trabajo continuos y no continuos.
Para las cargas de ciclo continuo se calculan al 125% de la capacidad total en VA o kVA, o a
su corriente nominal. Las cargas con ciclo de operación no continuo se calculan al 100%.
3.8.1 LADO PRIMARIO
Los conductores que suministran potencia entre el equipo de servicio y el lado primario de los
transformadores, se calculan sobre la base de los kVA nominales del transformador o de la
carga alimentada.
Ejemplo 10
Calcular el calibre de los conductores de cobre tipo THWN que se requiere para alimentar el
lado primario de un transformador trifásico de 150 kVA, que alimenta una carga que opera en
forma continua a 440 V.
Solución :
La corriente en el devanado primario del transformador es :
kVA x 1000
150 x 1000
I = ----------------- = ---------------- = 196.8 amps.
3 x V
1.73 x 440
Como la carga opera en forma continua, se toma el 125% de la corriente nominal del lado
primario.
12
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
I = 1.25 x 196.8 = 246 amps.
De acuerdo a la Tabla se pueden seleccionar conductores Calibre 250 kCM.
Ejemplo 11
Calcular el calibre del conductor tipo THWN de cobre que se requiere para alimentar al
devanado primario de un transformador trifásico a 440 volts, en cuyo secundario se conecta
el tablero de distribución que alimenta a una carga total de 55 kVA.
Solución :
La corriente que demanda la carga es :
kVA x 1000
55 x 1000
I = ----------------- = ---------------- = 72.17 amps.
3 x V
1.73 x 440
Como se trata de carga continua, se toma el 125% de la corriente:
1.25 x 72.17 = 90.21 A.
De la Tabla, para una corriente de 90.21 A y conductor THWN, se requiere Calibre 2
A WG.
3.8.2 LADO SECUNDARIO
Los conductores derivados del lado secundario del transformador están usualmente
dimensionados al valor de la carga que alimentan; sin embargo, pueden ser calculados a la
potencia de salida del secundario. El valor de la corriente para calcular el calibre del
conductor se toma al 125% de la corriente al valor de la carga.
Ejemplo 12
13
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Calcular el calibre de los conductores de cobre tipo THWN de los circuitos derivados de un
transformador que alimentan a una carga de operación continua de 60 kVA trifásica a 220
volts.
Solución :
kVA x 1000
60 x 1000
I = ----------------- = ---------------- = 157.46 amps.
3 x V
1.73 x 220
Se calcula la corriente al 125% :
1.25 x 157.46 = 196.82 A.
De la Tabla, para conductor tipo THWN No. 3/0 A WG
3.8.3 CIRCUITOS DERIV ADOS
Los circuitos derivados de un centro de carga o tablero general, o bien de un tablero para
aplicaciones en el suministro a aparatos del hogar, si operan en forma no continua se
calculan al 100% y para operación continua al 125%.
Ejemplo 13
Calcular el calibre del circuito derivado de cobre tipo THWN, requerido para la derivación
entre el transformador y el tablero de la instalación mostrada en la figura.
14
INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
De acuerdo a los ciclos de operación se evalúa la demanda en la carga.
1.- Cargas de alumbrado (al 125%)
14 A x 1.25 = 17.5 amps.
22 A x 1.25 = 27.5 amps.
---------------Total :
45.0 amps
2.- Cargas de contactos (al 100%)
8 A x 1.0 = 8.0 amps.
10 A x 1.0 = 10.0 amps.
---------------Total :
18.0 amps.
3.- Cargas de ciclo continuo (se toman 125 amps.)
20 A x 1.25 = 25.0 amps.
30 A x 1.25 = 37.5 amps.
--------------Total :
62.5 amps.
4.- Cargas de motores a 220 volts (se toma el 100%)
Motor de 5 HP :
15.2 A x 1.0 =
15.2 amps.
Motor de 7 ½ HP :
22.0 A x 1.0 =
Total :
22.0 amps.
--------------37.2 amps.
Se toma el 25% de la carga del motor mayor :
0.25 x 23 = 5.75 amps.
5.- Cargas totales:
Cargas de alumbrado =
Cargas de contactos =
Cargas especiales =
Cargas de motores =
Carga adicional del motor más grande =
Total :
45.00 amps.
18.00 amps.
62.50 amps.
38.90 amps.
5.75 amps.
---------------170.15 amps.
De la Tabla se requiere conductor THWN Calibre 3/0 AWG.
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CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
3.8.4 PROTECCION DE LOS TRANSFORMADORES CONTRA SOBRECORRIENTE
Los dispositivos de protección contra sobrecorriente se deben instalar en los lados primario y
secundario de un transformador. Los dispositivos de sobrecorriente que se instalan en el
lado primario protegen contra cortocircuito y fallas a tierra.
Los que se instalan en el lado secundario del transformador protegen a los devanados
contra sobrecargas. En general, los dispositivos de protección contra sobrecorriente
instalados en el primario del transformador pueden proteger el lado secundario en sistemas
de dos conductores a dos conductores bajo ciertas condiciones.
Los dispositivos de protección contra sobrecorriente se dimensionan y seleccionan sus
capacidades y ajustes de manera que puedan proteger los conductores y devanados de los
transformadores contra cortocircuito, fallas a tierra y sobrecargas.
Se puede decir que no existe un criterio estándar para la protección de transformadores, ya
que depende de varios factores, entre otros, uno muy importante es su capacidad y nivel de
tensión en que son aplicados,
3.8.4.1 PROTECCION DE TRANSFORMADORES DE MAS DE 600 VOLTS
En general, este tipo de transformadores requiere por norma, al menos, la llamada
protección contra sobrecorriente. En este caso, cuando se aplica la palabra
transformador, se quiere decir un transformador o un banco de dos o tres transformadores
monofásicos operando como una unidad trifásica.
PROTECCION PRIMARIA
Cuando se usan fusibles, su capacidad se debe designar a no mAs del 250% de la corriente
nominal o de plena carga en el primario del transformador . Las normas para instalaciones
permiten el uso del siguiente tamaño o valor normalizado, si el valor calculado con el 250%
no corresponde con el valor estándar del fusible.
Si se usa interruptor, su valor no debe ser mayor del 300% de la corriente nominal primaria.
Cuando el valor calculado con el 300% no corresponda con una cantidad normalizada,
entonces se usa el valor normalizado inferior. Existen algunas excepciones a esta regla, que
deben ser consultadas para su aplicación.
PROTECCION PRIMARIA y SECUNDARIA
Para comprender los artículos de las normas para instalaciones eléctricas relacionados con
la protección de transformadores, son necesarias algunas aplicaciones sobre terminología y
frases.
El dispositivo de sobrecorriente del alimentador primario es el dispositivo que está localizado
en la fuente de alimentación del transformador. Por ejemplo, los fusibles o los interruptores
conectados al bus.
Los dispositivos de sobrecorriente individuales en las conexiones primarias son, por lo
general, aquellos dispositivos localizados cerca del mismo transformador .
Ejemplo 14
En la figura siguiente se muestra la instalación para un transformador monofásico con una
localización supervisada, y cuyos datos se muestran en el diagrama.
a) Si se usa fusible para proteger al primario, calcular el tamaño del mismo.
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CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
b) Si en lugar del fusible se usa interruptor para proteger el primario, calcular el tamaño del
mismo.
Solución :
kVA x 1000
120 x 1000
a) I = ----------------- = ---------------- = 29 amps.
V
4160
Si se protege con fusible, se puede usar el 250%, de modo que :
29 x 2.5 = 72 A.
Se puede seleccionar fusible de 90 amps.
b) Si se usa interruptor para proteger al transformador:
En este caso, se puede tomar el 300% de la corriente, o sea :
29 x 3.0 = 87 amps.
Se puede usar interruptor de 100 amps.
3.9 RESUMEN NORMATIVO DE PROTECCION A TRANSFORMADORES
A) Transformadores de 600 v o menos
Lado primario. Si la corriente nominal de plena carga es de 9 amps. o mayor, se incrementa
al 125%. Por ejemplo, un transformador con una corriente a plena carga de 32 amps. tiene
un ajuste de 1.25 x 32 = 40A , que corresponde a la capacidad del dispositivo de protección.
Para corrientes nominales mayores de 2 amps., pero menores de 9 amps., la corriente se
incrementa al 167%. Por ejemplo, un transformador de 7 amps. de corriente nominal tiene un
ajuste en su protección de 1.67 x 7 = 11.69 amps., es 12A.
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INSTALACIONES ELECTRICAS (E 00 874.2)
CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Los transformadores con corrientes menores de 2 amps. ajustan su protección a 300% de la
corriente nominal.
Ejemplo 15
¿Qué tamaño de dispositivo de sobrecorriente se requiere para el primario de un
transformador trifásico de 50 kVA, 480 volts?
Solución :
kVA x 1000
50 x 1000
I = ----------------- = -------------- = 60.2 amps.
V
480
Como la corriente es mayor de 9 amps. se toma el 125% de la corriente nominal.
1.25 x 60.2 = 75 amps.
El tamaño estándar es 80 amps.
Ejemplo 16
¿Qué tamaño de dispositivo de sobrecorriente se requiere para la protección del lado
primario de un transformador monofásico de 2 kVA, 240 volts?
Solución :
kVA x 1000
2 x 1000
I = ----------------- = ------------ = 8.3 amps.
V
480
Se toma el 167% de la corriente nominal por la corriente nominal de 2 amps. pero menor de
9 amps.
1.67 x 8.3 = 13.86 amps.
Se puede usar un dispositivo de 10 amps.
Lado secundario. Para corrientes en el secundario de 9 amps. o mayores, se toma el 125%
de la corriente nominal. En algunas excepciones se toma el 250%.
Ejemplo 17
¿Qué tamaño del dispositivo de protección de sobrecorriente se requiere para proteger los
lados primario y secundario de un transformador monofásico de 60 kVA, 480 volts primarios y
240 volts secundarios?
Solución :
kVA x 1000
60 x 1000
I = ----------------- = -------------- = 125 amps.
V
480
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CALCULO PARA EL DISEÑO DE CIRC ALIMENT EN IE COMERCIALES
Se toma el 125% de la corriente nominal :
1.25 x 125 = 156.25 amps.
Se considera un valor normalizado de 175 amps. para el dispositivo de protección.
El máximo tamaño dl dispositivo de protección dl primario se puede tomar como 250% de la
corriente nominal, es decir :
2.5 x 125 = 312.5 amps.
Se puede adoptar el valor normalizado de 300 amps.
Para el secundario :
kVA x 1000
60 x 1000
I = ----------------- = -------------- = 250 amps.
V
2480
Se toma el 125% de la corriente nominal :
1.25 x 250 = 312.5 amps.
Se puede usar un valor normalizado de 350 amps.
B) Transformadores mayores de 600 volts
Transformadores en localidades no supervisadas. Los valores se seleccionan de acuerdo
al voltaje e impedancia del transformador, aplicando las reglas normativas que aparecen a
continuación.
Ejemplo 17
Calcular el tamaño del dispositivo de protección contra sobrecorriente para el primario y
secundario de un transformador trifásico de 2000 kVA, 13500 / 575 volts, conexión delta /
estrella y una impedancia Z = 4%. Usar interruptor en el primario y fusible en el secundario.
Solución :
Lado primario
kVA x 1000
2000 x 1000
I = ----------------- = ----------------- = 85.5 amps.
V x 3
13500
Se toma el 600% de la corriente nominal :
6.0 x 85.5 = 513 amps.
Se usa un interruptor de 600 amps.
Lado secundario
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kVA x 1000
2000 x 1000
I = ----------------- = ----------------- = 2008 amps.
V x 3
575 x 1.73
Se toma el 125% de la corriente nominal :
1.25 x 2008 = 2510 amps.
Se usa un valor normalizado de fusibles de 2500 amps.
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