LOS ARMÓNICOS EN UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
PESOS ARMONICOS USADOS COMUNMENTE
DESCRIPCION | PESO ARMONICO |
Luminarias tipo led | 1,5 |
Hornos de Arco, de Inducción | 1,6 |
Ups | 1,5 |
Cargas Resistivas | 1 |
Motores, tomas | 1 |
Aires acondicionados | 1,2 |
Los armónicos son ondas sinusoidales cuya frecuencia es un múltiplo de la frecuencia original del sistema eléctrico. El sistema eléctrico colombiano trabaja a una frecuencia de 60 Hz. Las cargas no lineales tales como: Rectificadores, inversores, variadores de velocidad, etc. absorben de la red corrientes periódicas no senoidales. Estas corrientes están formadas por una componente fundamental de la frecuencia del sistema eléctrico más una serie de corrientes superpuestas de frecuencias que son múltiplos de la fundamental. A estas corrientes se les conoce como ARMÓNICOS ELÉCTRICOS. Los armónicos generan efectos indeseados en la operación del sistema eléctrico. En la tabla anterior se pueden apreciar algunos factores de distorsión de armónicos, los cuales se emplean para garantizar que el futuro calibre del conductor seleccionado para la correspondiente instalación eléctrica pueda soportar la sobrecorriente asociada al efecto armónico. Para visualizar la distorsión causada por las cargas no lineales y dos ejemplos de armónicos indeseados, el lector puede apreciar la figura que se muestra a continuación:
EJEMPLO
CÁLCULO INSTALACIÓN ELÉCTRICA MONOFÁSICA
RESIDENCIAL
Calcular las canalizaciones, las protecciones y los conductores de fase, neutro y tierra para el siguiente tablero de distribución de un aparta estudio de acuerdo al RETIE y al Código Eléctrico Colombiano (Norma NTC 2050).
· El
circuito de tomas generales tiene 5 tomacorrientes.
· El
circuito de alumbrado tiene 10 lámparas de 12 Watt cada una con un factor de
potencia igual a 0,90 y un factor de distorsión de armónicos = 1,5. El número máximo de conductores activos por canalización de iluminación es igual a 4. La canalización utilizada en el circuito ramal de alumbrado es SCH40. Para el resto de los circuitos ramales se utiliza la canalización PVC tipo TL.
· La
temperatura ambiente oscila entre 31 y 35 °C.
· Toda
la carga que alimenta el tablero es monofásica.
· La
canalización está embebida en la pared.
· El
circuito de lavandería y planchado alimenta un solo tomacorriente que alimenta
la plancha y la lavadora.
· El circuito de pequeños artefactos alimenta dos tomacorrientes.
SOLUCIÓN:
1.
Conductor
circuito ramal de lavandería y planchado. De acuerdo a la sección 220-16 (b) de
la NTC 2050:
“Carga del
circuito de lavandería y planchado. La carga del alimentador se debe calcular a
no menos de 1 500 VA por cada circuito ramal bifilar para lavandería y
planchado que exija el Artículo 220-4.c). Se permite que estas cargas se
incluyan con la carga de alumbrado general y se apliquen los factores de demanda
permitidos en la Tabla 220-11 para las cargas de alumbrado general”
De esta manera:
Slavanderia+planchado = 1500 VA
Slavanderia+planchado = VFN Inominal
Inominal
= Slavanderia+planchado / VFN = 1500 VA / 120 V = 12,5 A
Factor de seguridad = 1,25
El anterior factor de seguridad está dado por la NTC 2050.
Icon factor de seguridad = Inominal x Factor de seguridad
Icon factor de seguridad = 12,5 x 1,25
Icon factor de seguridad = 15,625 A
Icon armónicos = Inominal x Factor de distorsión armónica
Icon armónicos = 12,5 x 1,0
Icon armónicos = 12,5 A
Se Escoge el mayor de estos dos valores como corriente de diseño.
Idiseño = 15,625 A
De acuerdo a la Tabla 310-16 del CEC (Código Eléctrico
Colombiano: Norma NTC 2050):
“Si no se
permite otra cosa específicamente en otro lugar de este Código, la protección
contra sobrecorriente de los conductores marcados con un asterisco (*), no debe
superar los 15 A para el conductor de sección transversal 2,08 mm2(14AWG);20 A
para 3,3 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,25 mm2 (10 AWG), todos de cobre; o 15 A
para 3,3 mm2 AWG) y 25 A para5,25 mm2 (10 AWG) de aluminio y aluminio
recubierto de cobre, una vez aplicados todos los factores de corrección por
temperatura ambiente y por número de conductores”
Como la corriente de diseño supera los 15 A, a primera vista el conductor seleccionado corresponde al calibre No 12 AWG. De acuerdo al texto anterior, el conductor No 12 AWG presenta una capacidad de corriente para 60°C igual a 20 A.
NOTA IMPORTANTE: TENER EN CUENTA QUE PARA CORRIENTES INFERIORES A 100 A SE UTILIZA LA COLUMNA A 60°C. PARA CORRIENTES IGUALES O SUPERIORES A 100 A SE UTILIZA LA COLUMNA A 75°C.
Esta capacidad se ve disminuida por la temperatura ambiente que oscila entre los 31 y 35 °C. De esta manera y de acuerdo a la tabla 310-16 del CEC, la capacidad de corriente del conductor No 12 AWG a este nivel de temperatura ambiente es:
INo 12 AWG para temperatura ambiente = 31-35°C = 20 x 0,91 = 18,2 A
Como 18,2 A > 15,625 A, hasta ahora el calibre No 12 AWG
se mantiene como el conductor oficial del circuito ramal de lavandería y
planchado.
Se debe tener en cuenta, de acuerdo al CEC, que ninguna canalización puede contener más de tres conductores portadores de corriente (conductores activos) so pena de ser sometidas las capacidades de corriente de los conductores a un factor de ajuste, tal como aparece en la sección 310-15 en el numeral 8 correspondiente a los factores de ajuste (ver imagen que se presenta más adelante). Como el número máximo de conductores activos por canalización para el circuito ramal de lavandería y plancha es igual a 2, el conductor No 12 AWG no sufre ningún tipo de derrateo en su capacidad de corriente por número máximo de conductores activos. No se debe olvidar que los conductores activos corresponden a los cables portadores de corriente. La tierra no se toma como conductor activo, puesto que bajo condiciones de estado estable no hay circulación de corriente por el conductor de la tierra.
La última verificación se realiza calculando la máxima caída de potencial en este conductor para una distancia máxima de 8 metros. Para este caso, se usa la tabla 9 del capítulo 9 del CEC. Esta tabla aparece en unidades de ohmios por cada 1000 pies. De esta manera, para el calibre No 12 AWG para tubería PVC se obtiene:
|Z| = RAIZ CUADRADA (R2 + XL2)
TABLA 9
RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO
CONDUIT DE PVC |
|||
CALIBRE
AWG |
REACTANCIA
XL (Ohmios / kpie) |
RESISTENCIA
R (Ohmios / kpie) |
IMPEDANCIA
Z (Ohmios / kpie) |
14 AWG |
0,190 |
10,170 |
10,172 |
12 AWG |
0,177 |
6,560 |
6,562 |
10 AWG |
0,164 |
3,940 |
3,943 |
8 AWG |
0,171 |
2,560 |
2,566 |
6 AWG |
0,167 |
1,610 |
1,619 |
4 AWG |
0,157 |
1,020 |
1,032 |
2 AWG |
0,148 |
0,623 |
0,640 |
Resistencia AC por unidad de longitud = 6,56 Ohmios / kpie
Reactancia inductiva por unidad de longitud = 0,177 Ohmios
/ kpie
Impedancia por unidad de longitud = 6,562 Ohmios / kpie
Por la teoría de circuitos eléctricos sabemos que:
|ΔV| = |Z| |I|
Donde:
|ΔV| es la magnitud de la caída de tensión en Volt
|Z| es la magnitud de la impedancia del conductor en Ohmios
|I| es la magnitud de la corriente que circula por el
conductor cuya magnitud de impedancia es igual a |Z|. En este caso corresponde
a la corriente nominal del circuito ramal.
|ΔV| = |Z| |I|
Como se trata de un circuito monofásico compuesto por dos conductores activos que son la fase y el neutro, la corriente recorre una distancia equivalente a 8 m x 2 = 16 m. De esta manera, se obtiene:
|ΔV| = 6,562 (Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 16 m x 12,5 Amperios
|ΔV| = 4,3 V
De este modo se procede a calcular la regulación de
tensión. La regulación se define como:
Regulación = ((Vs - Vr) / Vr) x 100 (%)
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 (%)
Donde:
Vs
es la magnitud de la tensión de envío. En este caso es la magnitud de la
tensión fase neutro en el tablero de distribución. Para este ejemplo: Vs = 120 V
Vr es
la magnitud de la tensión en el recibo. En este caso es la magnitud de la
tensión fase neutro en el tomacorriente de lavandería y planchado. Para este
ejemplo:
Vr
= Vs - |ΔV| = 120 - 4,3 = 115,7 V
Regulación = ( |ΔV| / Vr ) x 100 = (4,3 / 115,7) x 100
Regulación = 3,72%
De acuerdo a la Sección 210-19, Inciso a), Nota 4 del CEC:
“Los conductores
de circuitos ramales como están definidos en la sección 100, con una sección
que evite una caída de tensión superior al 3% en las salidas más lejanas de
fuerza, calefacción, alumbrado o cualquier combinación de ellas y en los que la
caída máxima de tensión de los circuitos alimentador y ramal hasta la salida
más lejana no supere al 5%, ofrecen una eficacia razonable de funcionamiento.
Para la caída de tensión en los conductores del alimentador, véase el artículo
215-2”
De la anterior sección del CEC se establece que la máxima
caída de tensión permisible para circuitos ramales es del 3%. Como la caída de
tensión en el circuito ramal es del 3,72%, entonces el conductor No 12 AWG no
me cumple por regulación. En este caso el conductor seleccionado sería el
calibre No 10 AWG para el circuito de lavandería y planchado. Realizando la
verificación de regulación para No 10 AWG se obtiene:
Resistencia AC por unidad de longitud = 3,94 Ohmios /
Reactancia inductiva por unidad de longitud = 0,164 Ohmios
/
Impedancia por unidad de longitud = 3,943 Ohmios / kpie
|ΔV| = 3,943 (Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 16 m x 12,5 Amperios
|ΔV| = 2,59 V
Vr
= Vs - |ΔV| = 120 - 2,59 = 117,41 V
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 = (2,59 / 117,54) x 100
Regulación = 2,2%
Con lo cual queda seleccionado el conductor No 10 AWG para
el circuito ramal de lavandería y planchado.
2.
Protección
del circuito ramal de lavandería y planchado.
De acuerdo a la sección 220-4c) de la NTC 2050 se tiene:
“c) Circuitos para lavandería y planchado en unidades de vivienda. Además del número de circuitos ramales determinado según las partes anteriores a) y b), debe existir al menos otro circuito ramal de 20 A para conectar las salidas de tomacorrientes para lavandería y planchado exigidas por el Artículo 210-52 f). Este circuito no debe tener otras salidas.”
De esta forma la protección para el circuito ramal de
lavandería y planchado sería una protección de 1 x 20 A.
3.
Conductor
de tierra para circuito ramal de lavandería y planchado. Teniendo en cuenta
que:
Inominal
= 12,5 A
Conductor de neutro y fase = No 10 AWG.
De acuerdo a la Tabla 250-95 del CEC se tiene que el conductor
de tierra sería, inicialmente, el No 12 AWG.
Desde el punto de vista práctico, el conductor de tierra
debe ser, al menos, del mismo calibre que el conductor de fase y neutro si el
calibre del conductor de fase y neutro es igual o inferior al calibre No 10
AWG. La CEC establece el calibre mínimo del conductor de tierra, por tanto, si
se aumenta el calibre de este conductor de todas maneras se sigue cumpliendo
con el CEC. Aunque al aumentar el calibre del conductor de tierra se incurre en
un costo adicional para la instalación eléctrica, de esta manera se garantiza
una mejor circulación de las elevadas corrientes de falla a tierra. De esta
manera, para el circuito ramal de lavandería y planchado se obtiene:
Conductor de tierra: No 10 AWG.
4. Canalización para circuito ramal de lavandería y planchado. Para canalización embebida en pared se utiliza la tubería PVC tipo TL. Esta tubería presenta las características que se muestran en la Tabla de Datos técnicos tubería PVC tipo TL. De acuerdo al numeral 352-45:
“El número de
conductores permitido en una canalización de columna no debe superar los
porcentajes de la Tabla 352-45 ni las dimensiones del diámetro exterior (d.e.)
de los cables de los tipos y secciones dados en las Tablas del Capítulo 9”
De acuerdo a la Tabla 352-45 y a la sección 352-49 del CEC:
El área total de los conductores que se encuentran alojados en una canalización
no puede superar el 40% del área transversal de la canalización.
Datos técnicos tubería PVC
tipo TL
Calibre
tubería PAVCO |
Diámetro
exterior (mm) |
Espesor
pared (mm) |
Diámetro
interior (mm) |
Área (mm
cuadrados) |
40% del
área total (mm cuadrados) |
1/2" |
21,34 |
1,52 |
18,30 |
263,02 |
105,21 |
3/4" |
26,67 |
1,52 |
23,63 |
438,55 |
175,42 |
1" |
33,40 |
1,52 |
30,36 |
723,92 |
289,57 |
1
1/4" |
42,16 |
1,78 |
38,60 |
1170,21 |
468,08 |
1
1/2" |
48,26 |
2,03 |
44,20 |
1534,39 |
613,75 |
2" |
60,32 |
2,54 |
55,24 |
2396,61 |
958,64 |
Para el circuito ramal de planchado y lavandería se tienen tres conductores No 10 AWG (fase, neutro y tierra) con un aislamiento tipo THHN/THWN. De acuerdo a la Tabla 310-16:
Área cable No 10 AWG = 5,25 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 3 x 5,25 = 15,75 milímetros cuadrados
En la práctica, el porcentaje de ocupación de los conductores dentro de la canalización debe estar muy por debajo del 40% puesto que los conductores normalmente requieren una holgura suficiente que garantice su fácil introducción dentro de la tubería. En este sentido, se pueden usar las tablas que aparecen en la NTC 2050 para saber cuántos conductores caben en una determinada tubería. Un porcentaje máximo de ocupación obtenido de la experiencia que puede ser útil para diseño es igual al 8,1%.
De acuerdo a la tabla de Datos técnicos tubería PVC tipo TL y para el calibre de tubería más pequeño se tiene:
Area ducto de ½” = 263,02 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 15,75 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en ½” = (15,75 / 263,02) x 100 = 5,99%
Como 5,99% < 8,1%, se obtiene que:
Calibre de la tubería PVC tipo TL circuito de lavandería y plancha = 1/2”
5. Conductor circuito ramal de pequeños artefactos. De acuerdo a la sección 220-16 (a) de la NTC 2050:
“a) Cargas del circuito de pequeños electrodomésticos. En cada unidad de vivienda, la carga del alimentador se debe calcular a 1500 VA por cada ramal bifilar que exija el Artículo 220-4.c) para pequeños electrodomésticos conectados a tomacorrientes de 15 o 20 A en los ramales de 20 A de la cocina, despensa, comedor y comedor auxiliar. Cuando la carga se subdivida entre dos o más alimentadores, la carga calculada para cada uno debe incluir no menos de 1500 VA por cada circuito ramal bifilar para pequeños electrodomésticos. Se permite que estas cargas se incluyan con la carga de alumbrado general y se apliquen los factores de demanda permitidos en la Tabla 220-11 para las cargas de alumbrado general”
De esta manera:
Spequeños artefactos = 1500 VA
Como:
Spequeños artefactos = Slavanderia+planchado = 1500 VA
El conductor, inicialmente, escogido sería el No 12 AWG con una corriente nominal igual a:
Inominal = Spequeños artefactos / VFN = 1500 VA / 120 V = 12,5 A
El circuito de pequeños artefactos puede incluir equipos como: Licuadora, batidora, cafetera, etc. Este circuito ramal puede contener uno o varios tomacorrientes. En este caso, este circuito alimenta dos tomacorrientes.
TABLA 9 RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC | |||
CALIBRE AWG | REACTANCIA XL (Ohmios / kpie) | RESISTENCIA R (Ohmios / kpie) | IMPEDANCIA Z (Ohmios / kpie) |
14 AWG | 0,190 | 10,170 | 10,172 |
12 AWG | 0,177 | 6,560 | 6,562 |
10 AWG | 0,164 | 3,940 | 3,943 |
8 AWG | 0,171 | 2,560 | 2,566 |
6 AWG | 0,167 | 1,610 | 1,619 |
4 AWG | 0,157 | 1,020 | 1,032 |
2 AWG | 0,148 | 0,623 | 0,640 |
Impedancia por unidad de longitud = 6,562 Ohmios / kpie
Por la teoría de circuitos eléctricos sabemos que:
|ΔV| = |Z| |I|
Donde:
|ΔV| es la magnitud de la caída de tensión en Volt
|Z| es la magnitud de la impedancia del conductor en Ohmios
|I| es la magnitud de la corriente que circula por el conductor cuya magnitud de impedancia es igual a |Z|. En este caso corresponde a la corriente nominal del circuito ramal.
|ΔV| = |Z| |I|
Para el circuito ramal de pequeños artefactos se tiene una distancia que recorren los conductores del circuito ramal desde el tablero a la salida más lejana igual a 5 m. Si se tratara de un solo tomacorriente, la corriente recorrería una distancia igual a 2 x 5 m = 10 m , puesto que la corriente recorre la longitud del conductor de la fase y después recorre la longitud del conductor del neutro. Como se trata de un circuito ramal que tiene más de un tomacorriente, lo ideal sería calcular las tensiones del circuito AC correspondiente al circuito ramal de pequeños artefactos y después calcular las regulaciones de tensión de todos los tomacorrientes seleccionando la mayor regulación como la regulación de este circuito ramal. Este cálculo es bastante complicado y toma mucho tiempo. Por este concepto, muchas firmas de ingeniería eléctrica en Colombia han decidido ubicar toda la carga del circuito ramal en la mitad de la distancia tablero-tomacorriente más lejano para calcular un valor aproximado de la regulación de tensión para los circuitos ramales que presentan más de una salida, como es el caso de los circuitos de alumbrado y tomas generales. De esta manera, la distancia efectiva para el cálculo de la regulación es igual a:
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 5 m x 2 x ½
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 5 m
|ΔV| = 6,562 (Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 5 m x 12,5 Amperios
|ΔV| = 1,35 V
De este modo se procede a calcular la regulación de tensión. La regulación se define como:
Regulación = ((Vs - Vr) / Vr) x 100 (%)
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 (%)
Donde:
Vs es la magnitud de la tensión de envío. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en el tablero de distribución. Para este ejemplo: Vs = 120 V
Vr es la magnitud de la tensión en el recibo. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en el tomacorriente de lavandería y planchado. Para este ejemplo:
Vr = Vs - |ΔV| = 120 - 1,35 = 118,65 V
Regulación = ( |ΔV| / Vr ) x 100 = (1,35 / 118,65) x 100
Regulación = 1,14%
Con lo cual queda seleccionado el conductor No 12 AWG para el circuito ramal de pequeños artefactos.
6. Protección del circuito ramal de pequeños artefactos. De acuerdo a la sección 220-4b) de la NTC 2050 se tiene:
“b) Circuitos Ramales para pequeños artefactos en unidades de vivienda. Además del número de circuitos ramales determinado según la parte a) anterior, debe existir uno o más circuitos ramales de 20 A para pequeños artefactos, para todas las salidas de tomacorrientes especificadas en Artículo 210-52 para pequeños artefactos.”
De esta forma, la protección para el circuito ramal de pequeños artefactos sería una protección de 1 x 20 A.
7. Conductor de tierra para circuito ramal de pequeños artefactos. Teniendo en cuenta que:
Inominal
= 12,5 A
Conductor de neutro y fase = No 12 AWG.
Protección = 1 x 20 A
De acuerdo a la Tabla 250-95 del CEC se tiene que:
El
conductor de tierra es el No 12 AWG.
8. Canalización para circuito ramal de pequeños artefactos. Teniendo en cuenta que:
Datos técnicos tubería PVC tipo TL
Calibre tubería PAVCO | Diámetro exterior (mm) | Espesor pared (mm) | Diámetro interior (mm) | Área (mm cuadrados) | 40% del área total (mm cuadrados) |
1/2" | 21,34 | 1,52 | 18,30 | 263,02 | 105,21 |
3/4" | 26,67 | 1,52 | 23,63 | 438,55 | 175,42 |
1" | 33,40 | 1,52 | 30,36 | 723,92 | 289,57 |
1 1/4" | 42,16 | 1,78 | 38,60 | 1170,21 | 468,08 |
1 1/2" | 48,26 | 2,03 | 44,20 | 1534,39 | 613,75 |
2" | 60,32 | 2,54 | 55,24 | 2396,61 | 958,64 |
Para el circuito ramal de pequeños artefactos se tienen tres conductores No 12 AWG (fase, neutro y tierra) con un aislamiento tipo THHN/THWN. De acuerdo a la Tabla 310-16:
Área cable No 12 AWG = 3,3 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 3 x 3,3 = 9,9 milímetros cuadrados
Un porcentaje máximo de ocupación obtenido de la experiencia que puede ser útil para diseño es igual al 8,1%.
De acuerdo a la tabla de Datos técnicos tubería PVC tipo TL y para el calibre de tubería más pequeño se tiene:
Area ducto de ½” = 263,02 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en ½” = (9,9 / 263,02) x 100 = 3,76%
Como 3,76% < 8,1%, se obtiene que:
Calibre de la tubería PVC tipo TL circuito pequeños artefactos = 1/2”
9. Conductor para circuito ramal de alumbrado. Para un circuito ramal monofásico se tiene:
P = VFN x Inominal x cos θ
Donde:
P es la potencia activa nominal en Watt (W). La potencia activa es la potencia que genera un trabajo útil. Esta potencia también reúne el calor producido por el equipo de utilización y las pérdidas por calentamiento de los conductores asociadas al efecto Joule.
VFN es la tensión fase a neutro en Voltios. Esta tensión es la que existe nominalmente entre la fase y el neutro que alimenta la carga.
cos θ es el factor de potencia de la carga.
Asi, despejando se obtiene:
Inominal = P / ( VFN x cos θ )
El circuito de alumbrado tiene 10 lámparas de 12 Watt cada una con un factor de potencia igual a 0,90 y un factor de distorsión de armónicos = 1,5.
P = 10 lámparas x 12 W / lámpara = 120 W
Inominal = 120 / (120 x 0,9)
Inominal = 1,11 A
De acuerdo a la NTC 2050:
Factor de seguridad = 1,25
Utilizando el factor de seguridad de la NTC 2050 y el factor de distorsión armónica para las lámparas de LEDs, se obtiene:
Icon factor de seguridad = Inominal x 1,25
Icon factor de seguridad = 1,39 A
Icon distorsion armónica = Inominal x Factor de Distorsión Armónica = 1,11 x 1,5
Icon distorsion armónica = 1,67 A
La corriente de diseño se calcula como el mayor valor entre:
Icon factor de seguridad versus Icon distorsion armónica
De esta manera, se obtiene
Idiseño = 1,67 A
Como la corriente de diseño está por debajo de los 15 A, a primera vista el conductor seleccionado corresponde al calibre No 14 AWG. El conductor No 14 AWG presenta una capacidad de corriente para 60°C igual a 15 A. Esta capacidad se ve disminuida por la temperatura ambiente. De esta manera y de acuerdo a la tabla 310-16 del CEC, la corriente que soporta el conductor No 14 AWG a 60 °C a este nivel de temperatura ambiente es:
INo 14 AWG para temperatura ambiente = 15 x 0,91 = 13,65 A
Como el número de conductores de la canalización del circuito de alumbrado es igual 4, se debe tener en cuenta la tabla anterior. De esta manera:
INo 14 AWG para temperatura ambiente + numero de conductores = 15 x 0,91 x 0,8 = 10,92 A
Como 10,92 A > 1,67 el conductor inicialmente escogido el No 14 AWG.
TABLA 9 RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC | |||
CALIBRE AWG | REACTANCIA XL (Ohmios / kpie) | RESISTENCIA R (Ohmios / kpie) | IMPEDANCIA Z (Ohmios / kpie) |
14 AWG | 0,190 | 10,170 | 10,172 |
12 AWG | 0,177 | 6,560 | 6,562 |
10 AWG | 0,164 | 3,940 | 3,943 |
8 AWG | 0,171 | 2,560 | 2,566 |
6 AWG | 0,167 | 1,610 | 1,619 |
4 AWG | 0,157 | 1,020 | 1,032 |
2 AWG | 0,148 | 0,623 | 0,640 |
Impedancia por unidad de longitud = 10,172 Ohmios / kpie
Por la teoría de circuitos eléctricos sabemos que:
|ΔV| = |Z| |I|
Donde:
|ΔV| es la magnitud de la caída de tensión en Volt
|Z| es la magnitud de la impedancia del conductor en Ohmios
|I| es la magnitud de la corriente que circula por el conductor cuya magnitud de impedancia es igual a |Z|. En este caso corresponde a la corriente nominal del circuito ramal.
|ΔV| = |Z| |I|
Como el número de salidas de iluminación es igual a 10, se tiene que:
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 15 m x 2 x ½
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 15 m
Teniendo en cuenta, la tabla anterior (TABLA 9 RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC) se obtiene:
Z14 AWG = 10,172 Ohmios / kpie
|Z| = (10,172 Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies ) x (1 pie / 0,3048 m) x 15 m
|ΔV| = |Z| |I|
|ΔV| = |Z| |Inominal|
|ΔV| = |Z| |Inominal| = (10,172 Ohmios / kpie) x (1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 15 m x 1,11 A
|ΔV| = 0,56 V
De este modo se procede a calcular la regulación de tensión. La regulación se define como:
Regulación = ((Vs - Vr) / Vr) x 100 (%)
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 (%)
Donde:
Vs es la magnitud de la tensión de envío. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en el tablero de distribución. Para este ejemplo: Vs = 120 V.
Vr es la magnitud de la tensión en el recibo. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en la carga correspondiente al circuito de alumbrado público.
Para este ejemplo:
Vr = Vs - |ΔV| = 120 - 0,56 = 119,44 V
Regulación = ( |ΔV| / Vr ) x 100 = (0,56 / 119,44) x 100
Regulación = 0,47 %
Con lo cual queda seleccionado el conductor No 14 AWG para el circuito ramal de Alumbrado.
10. Conductor para circuito ramal de alumbrado.
BREAKER COMERCIALES MONOFÁSICOS MONOPOLARES DE INCRUSTAR | |
CAPACIDAD NOMINAL DE INTERRUPCIÓN DE CORRIENTE POR FASE (A) | DENOMINACIÓN DEL BREAKER TERMOMAGNÉTICO |
15 | 1 X 15 |
20 | 1 X 20 |
30 | 1 X 30 |
40 | 1 X 40 |
50 | 1 X 50 |
60 | 1 X 60 |
70 | 1 X 70 |
90 | 1 X 90 |
100 | 1 X 100 |
Teniendo en cuenta la tabla anterior y el siguiente valor previamente calculado:
Inominal = 1,11 A
La protección escogida para el circuito de Alumbrado es:
1 X 15 A
11. Conductor de tierra para circuito ramal de alumbrado. De acuerdo a la Tabla 250-95 y teniendo presente que la protección escogida para el circuito de Alumbrado es 1 X 15 A, se tiene:
El conductor de tierra del circuito ramal de alumbrado es el No 14 AWG.
CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS DE LA TUBERÍA CONDUIT SCH 40 MARCA PAVCO |
||||
Calibre
tubería PAVCO |
Diámetro
exterior (mm) |
Espesor
pared (mm) |
Diámetro
interior (mm) |
Área
interna de la tubería (mm cuadrados) |
1/2" |
21.34 |
2.77 |
15.8 |
196.07 |
3/4" |
26.67 |
2.87 |
20.93 |
344.06 |
1" |
33.4 |
3.38 |
26.64 |
557.39 |
1
1/4" |
42.16 |
3.56 |
35.04 |
964.31 |
1
1/2" |
48.26 |
3.68 |
40.9 |
1313.82 |
2" |
60.32 |
3.91 |
52.5 |
2164.75 |
12. Canalización para circuito ramal de alumbrado. De acuerdo a la Tabla 310-16:
Área cable No 14 AWG = 2,08 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 5 x 2,08 = 10,4 milímetros cuadrados
Un porcentaje máximo de ocupación obtenido de la experiencia que puede ser útil para diseño es igual al 8,1%.
De acuerdo a la tabla CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA TUBERÍA CONDUIT SCH40 MARCA PAVCO y para el calibre de tubería más pequeño se tiene:
Area ducto de ½” tubería SCH40 = 196,07 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 10,4 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en ½” = (10,4 / 196,07) x 100 = 5,30%
Como 5,30% < 8,1% se obtiene que:
Calibre de la tubería SCH 40 circuito de alumbrado = ½”
13. Conductor circuito ramal de tomas generales. De acuerdo a la sección 220-3 c) 7) del CEC:
“c) Otras cargas para todo tipo de lugares. En todo tipo de lugares, la carga mínima para cada salida de tomacorriente de uso general y salidas no utilizadas para alumbrado general, no debe ser menor a las siguientes (las cargas utilizadas se basan en la tensión nominal de los circuitos ramales):
7) Otras salidas *.... 180 VA por salida”
De esta manera, el CEC establece una carga nominal de 180 VA por cada tomacorriente de uso general. Así se obtiene:
Stomas generales = 5 tomacorrientes x 180 VA / tomacorriente = 900 VA
Inominal = 900 VA / 120 V
Inominal = 7,5 A
Como el factor de distorsión de armónicos es igual a 1,0 , la corriente de diseño simplemente sería la multiplicación de 1,25 por la corriente nominal. Así se obtiene:
Idiseño = 9,38 A
De acuerdo a la norma NTC 2050 el calibre mínimo del conductor para una instalación corresponde al No 14 AWG. Sin embargo, los inspectores RETIE, usualmente, exigen un calibre mínimo para tomacorrientes igual a No 12 AWG. Por eso, para este caso se comienza el análisis partiendo del No 12 AWG.
De acuerdo a la Tabla 310-16, para el conductor No 12 AWG se obtiene la siguiente capacidad de corriente de acuerdo a la temperatura ambiente:
20 A x 0,91 = 18,2 A
Como en un circuito ramal monofásico solo se manejan dos conductores activos (la fase y el neutro) la capacidad de corriente del No 12 AWG sigue siendo de 18,2 A.
Como 9,38 A < 18,2 A el conductor, inicialmente, escogido es el No 12 AWG.
La última verificación se realiza calculando la máxima caída de potencial en este conductor para una distancia máxima de 12 metros. Para este caso, se utiliza la tabla 9 del capítulo 9 del CEC. Esta tabla aparece en unidades de ohmios por cada 1000 pies.
Por la teoría de circuitos eléctricos:
|Z| = RAIZ CUADRADA (R2 + XL2)
Aplicando la anterior fórmula a la tabla 9 del capítulo 9 del CEC se obtiene:
TABLA 9 DE LA NTC 2050. RESISTENCIA, REACTANCIA E IMPEDANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC
CALIBRE AWG | REACTANCIA XL (Ohmios / kpie) | RESISTENCIA R (Ohmios / kpie) | IMPEDANCIA Z (Ohmios / kpie) |
14 AWG | 0,190 | 10,170 | 10,172 |
12 AWG | 0,177 | 6,560 | 6,562 |
10 AWG | 0,164 | 3,940 | 3,943 |
8 AWG | 0,171 | 2,560 | 2,566 |
6 AWG | 0,167 | 1,610 | 1,619 |
4 AWG | 0,157 | 1,020 | 1,032 |
2 AWG | 0,148 | 0,623 | 0,640 |
Por la teoría de circuitos eléctricos se tiene que:
|ΔV| = |Z| |I|
|Z| = RAIZ CUADRADA (R2 + XL2)
Donde:
|ΔV| es la magnitud de la caída de tensión en Volt
|Z| es la magnitud de la impedancia del conductor en Ohmios
|I| es la magnitud de la corriente que circula por el conductor cuya magnitud de impedancia es igual a |Z|. En este caso corresponde a la corriente nominal del circuito ramal.
R es la resistencia del conductor en Ohmios.
XL es la reactancia inductiva del conductor en Ohmios.
De esta manera, de la tabla anterior se obtiene:
Z12 AWG = 6,562 Ohmios / kpie
De la teoría previamente explicada y tomando en cuenta que este circuito ramal tiene cinco (5) salidas para tomacorriente, se obtiene:
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 12 m x 2 x ½
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación cto alumbrado = 12 m
|Z| = (6,562 Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies ) x (1 pie / 0,3048 m) x 12 m
|ΔV| = |Z| |I|
|ΔV| = |Z| |Inominal|
|ΔV| = |Z| |Inominal| = (6,562 Ohmios / kpie) x (1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 12 m x 7,5 A
|ΔV| = 1,94 V
De este modo se procede a calcular la regulación de tensión. La regulación se define como:
Regulación = ((Vs - Vr) / Vr) x 100 (%)
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 (%)
Donde:
Vs es la magnitud de la tensión de envío. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en el tablero de distribución. Para este ejemplo: Vs = 120 V
Vr es la magnitud de la tensión en el recibo.
Para este ejemplo:
Vr = 120 - 1,94 = 118,06 V
Regulación = (1,94 / 118,06) x 100
Regulación = 1,64%
Como 1,64% < 3% El conductor elegido para la fase y neutro de este circuito es:
No 12 AWG.
BREAKER COMERCIALES MONOFÁSICOS MONOPOLARES DE INCRUSTAR | |
CAPACIDAD NOMINAL DE INTERRUPCIÓN DE CORRIENTE POR FASE (A) | DENOMINACIÓN DEL BREAKER TERMOMAGNÉTICO |
15 | 1 X 15 |
20 | 1 X 20 |
30 | 1 X 30 |
40 | 1 X 40 |
50 | 1 X 50 |
60 | 1 X 60 |
70 | 1 X 70 |
90 | 1 X 90 |
100 | 1 X 100 |
14. Protección del circuito ramal de tomas generales. Como ya se calculó:
Inominal = 7,5 A
Teniendo en cuenta la tabla anterior, la protección para el circuito ramal de tomas generales es igual a:
1 x 15 A
15. Conductor de tierra para circuito de tomas generales. Teniendo en cuenta que:
Protección = 1 X 15 A
De acuerdo a la Tabla 250-95 del CEC se tiene que el conductor de tierra sería, inicialmente, el No 14 AWG.
Desde el punto de vista práctico, el conductor de tierra debe ser, al menos, del mismo calibre que el conductor de fase y neutro si el calibre del conductor de fase y neutro es igual o inferior al calibre No 10 AWG. La CEC establece el calibre mínimo del conductor de tierra, por tanto, si se aumenta el calibre de este conductor de todas maneras se sigue cumpliendo con el CEC. Aunque al aumentar el calibre del conductor de tierra se incurre en un costo adicional para la instalación eléctrica, de esta manera se garantiza una mejor circulación de las elevadas corrientes de falla a tierra. De esta manera, para el circuito ramal de tomas generales se obtiene:
Conductor de tierra = No 12 AWG.
Datos técnicos tubería PVC tipo TL
Calibre tubería PAVCO | Diámetro exterior (mm) | Espesor pared (mm) | Diámetro interior (mm) | Área (mm cuadrados) | 40% del área total (mm cuadrados) |
1/2" | 21,34 | 1,52 | 18,30 | 263,02 | 105,21 |
3/4" | 26,67 | 1,52 | 23,63 | 438,55 | 175,42 |
1" | 33,40 | 1,52 | 30,36 | 723,92 | 289,57 |
1 1/4" | 42,16 | 1,78 | 38,60 | 1170,21 | 468,08 |
1 1/2" | 48,26 | 2,03 | 44,20 | 1534,39 | 613,75 |
2" | 60,32 | 2,54 | 55,24 | 2396,61 | 958,64 |
16. Canalización para circuito ramal de tomas generales. Para la canalización embebida en pared se utiliza la tubería PVC tipo TL.
De acuerdo a la Tabla 310-16:
Área cable No 12 AWG = 3,3 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 3 x 3,3 = 9,9 milímetros cuadrados
Un porcentaje máximo de ocupación obtenido de la experiencia que puede ser útil para diseño es igual al 8,1%.
Para el calibre de tubería más pequeño se tiene:
Area ducto de ½” tubería PVC tipo TL= 263,02 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 9,9 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en ½” = (9,9 / 263,02) x 100 = 3,76%
Como 3,76% < 8,1%, se obtiene que:
Calibre de la tubería PVC tipo TL circuito de la tomas generales = ½”
17. Conductor de la acometida y el alimentador del tablero de distribución. Para el cálculo de la alimentación del tablero se debe tener en cuenta el numeral 220-11 de la NTC 2050, según el cual:
Realizando un cálculo de las potencias aparentes nominales en VA y un resumen de las corrientes nominales previamente calculadas para cada uno de los circuitos ramales bajo estudio, se obtiene:
(a) Lavandería y planchado.
Inominal lavandería = 12.5 A
Slavandería = 1500 VA
(b) Pequeños electrodomésticos.
Inominal pequeños artefactos = 12.5 A
Spequeños artefactos = 1500 VA
(c) Alumbrado.
Inominal alumbrado = 1,11 A
Salumbrado = 120 / 0,9
Salumbrado = 133.33 VA
(d) Tomacorrientes para uso general.
Inominal tomas = 7,5 A
Stomas = 900 VA
De acuerdo a la tabla 220-11: Los primeros 3000 VA se toman al 100% y de ahí para adelante hasta los 120 kVA se les aplica un factor de demanda del 35%. En este caso, se tiene:
Stotal alimentador = Slavandería + Spequeños artefactos + Salumbrado + Stomas
Stotal alimentador = 1500 + 1500 + 133,33 + 900
Stotal alimentador = 4033,33 VA
Salimentador = 3000 + (4033,33 - 3000) x 0,35
Salimentador = 3361,67 VA
Inominal alimentador = 3361,67 / 120
Inominal alimentador = 28,01 A
Idiseño alimentador = 28,01 x 1,25
Idiseño alimentador = 35,01 A
De acuerdo a la tabla 310-16 el calibre del conductor inicialmente seleccionado para el alimentador es el No 8 AWG.
De acuerdo a la Sección 210-19, Inciso a), Nota 4 del CEC:
“Los conductores de circuitos ramales como están definidos en la sección 100, con una sección que evite una caída de tensión superior al 3% en las salidas más lejanas de fuerza, calefacción, alumbrado o cualquier combinación de ellas y en los que la caída máxima de tensión de los circuitos alimentador y ramal hasta la salida más lejana no supere al 5%, ofrecen una eficacia razonable de funcionamiento. Para la caída de tensión en los conductores del alimentador, véase el artículo 215-2”
Teniendo en cuenta que la distancia de 20 metros que aparece en el diagrama unifilar de la instalación industrial corresponde a la suma de la distancia de la acometida más la distancia del alimentador, se obtiene:
20 m = longitud acometida + longitud del alimentador
De la anterior sección del CEC se establece que la máxima regulación para estos 20 metros sería igual a:
Regulación máxima de tensión acometida + alimentador = 5% - 3%
Regulación máxima de tensión acometida + alimentador = 2%
Como la acometida es aérea, ésta debe llegar en tubería metálica tipo intemperie. En Colombia se utiliza la tubería IMC como tubería metálica tipo intemperie. Por tanto, la tubería de la acometida que llega al medidor es IMC, y como ya se dijo en el enunciado del problema, la canalización del alimentador es en tubería SCH40. De acuerdo a la tabla No 9 del capítulo 9 del CEC, se tiene:
TABLA 9 RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC | |||
CALIBRE AWG | REACTANCIA XL (Ohmios / kpie) | RESISTENCIA R (Ohmios / kpie) | IMPEDANCIA Z (Ohmios / kpie) |
14 AWG | 0,190 | 10,170 | 10,172 |
12 AWG | 0,177 | 6,560 | 6,562 |
10 AWG | 0,164 | 3,940 | 3,943 |
8 AWG | 0,171 | 2,560 | 2,566 |
6 AWG | 0,167 | 1,610 | 1,619 |
4 AWG | 0,157 | 1,020 | 1,032 |
2 AWG | 0,148 | 0,623 | 0,640 |
Por la teoría de circuitos eléctricos sabemos que:
|ΔV| = |Z| |I|
|Z| = RAIZ CUADRADA (R2 + XL2)
Donde:
|ΔV| es la magnitud de la caída de tensión en Volt.
|Z| es la magnitud de la impedancia del conductor en Ohmios.
|I| es la magnitud de la corriente que circula por el conductor cuya magnitud de impedancia es igual a |Z|. En este caso corresponde a la corriente nominal del alimentador.
R es la resistencia del conductor en Ohmios.
XL es la reactancia inductiva del conductor en Ohmios.
La distancia efectiva para el cálculo de la regulación es igual a:
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación acometida + alimentador = 20 m x 2
Distancia efectiva para el cálculo de la regulación acometida + alimentador = 40 m
Teniendo en cuenta, la tabla anterior (TABLA 9 RESISTENCIA Y REACTANCIA AC DE CABLES TRIFÁSICOS TRES CONDUCTORES EN TUBO CONDUIT DE PVC) se obtiene:
Z8 AWG = 2,566 Ohmios / kpie
|Z| = (2,566 Ohmios / kpie) x ( 1 kpie / 1000 pies ) x (1 pie / 0,3048 m) x 40 m
|ΔV| = |Z| |I|
|ΔV| = |Z| |Inominal|
|ΔV| = |Z| |Inominal| = (2,566 Ohmios / kpie) x (1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 40 m x 28,01 A
|ΔV| = 9,43 V
De este modo se procede a calcular la regulación de tensión. La regulación se define como:
Regulación = ((Vs - Vr) / Vr) x 100 (%)
Regulación = (|ΔV| / Vr) x 100 (%)
Donde:
Vs es la magnitud de la tensión de envío. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en punto de conexión. Para este ejemplo: Vs = 127 V.
Vr es la magnitud de la tensión en el recibo. En este caso es la magnitud de la tensión fase neutro en la carga correspondiente al circuito de alumbrado público.
Para este ejemplo:
Vr = Vs - |ΔV| = 127 - 9,43 = 117,57 V
Regulación = ( |ΔV| / Vr ) x 100 = (9,43 / 117,57) x 100
Regulación = 8,02 %
Como 8,02% > 2% el No 8 AWG no cumple con la regulación. Para el No 2 AWG se obtiene:
|ΔV| = |Z| |Inominal| = (0,640 Ohmios / kpie) x (1 kpie / 1000 pies) x (1 pie / 0,3048 m) x 40 m x 28,01 A
|ΔV| = 2,36 V
Vr = Vs - |ΔV| = 127 - 9,43 = 124,64 V
Regulación = ( |ΔV| / Vr ) x 100 = (2,36 / 124,64) x 100
Regulación = 1,89 %
Como 1,89% < 2% el No 2 AWG cumple con la regulación y es el conductor seleccionado.
BREAKER COMERCIALES MONOFÁSICOS MONOPOLARES DE INCRUSTAR | |
CAPACIDAD NOMINAL DE INTERRUPCIÓN DE CORRIENTE POR FASE (A) | DENOMINACIÓN DEL BREAKER TERMOMAGNÉTICO |
15 | 1 X 15 |
20 | 1 X 20 |
30 | 1 X 30 |
40 | 1 X 40 |
50 | 1 X 50 |
60 | 1 X 60 |
70 | 1 X 70 |
90 | 1 X 90 |
100 | 1 X 100 |
18. Protección principal del tablero. Para este caso se tiene:
Inominal alimentador = 28,01 A
De acuerdo a la tabla anterior:
Protección principal del tablero = 1 X 30 A.
19. Conductor del electrodo de puesta a tierra. Para el cálculo del conductor del electrodo de puesta a tierra se utiliza la tabla de la NTC 2050 que se muestra a continuación:
De acuerdo a la tabla 250-94 de la NTC 2050 se tiene que:
Calibre del Conductor del electrodo de puesta a tierra = No 8 AWG.
20. Calibre canalización de la acometida y el alimentador. Como ya se explicó, la canalización de la acometida está en tubería IMC y la canalización del alimentador está en tubería SCH40. A continuación se muestran las tablas de las dimensiones de estos dos tipos de tuberías:
Inominal alimentador = 28,01 A
De acuerdo a la tabla anterior:
CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS DE LA TUBERÍA CONDUIT SCH 40 MARCA PAVCO |
||||
Calibre
tubería PAVCO |
Diámetro
exterior (mm) |
Espesor
pared (mm) |
Diámetro
interior (mm) |
Área
interna de la tubería (mm cuadrados) |
1/2" |
21.34 |
2.77 |
15.8 |
196.07 |
3/4" |
26.67 |
2.87 |
20.93 |
344.06 |
1" |
33.4 |
3.38 |
26.64 |
557.39 |
1
1/4" |
42.16 |
3.56 |
35.04 |
964.31 |
1
1/2" |
48.26 |
3.68 |
40.9 |
1313.82 |
2" |
60.32 |
3.91 |
52.5 |
2164.75 |
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA TUBERÍA IMC DE ACUERDO A LA EMPRESA PROELÉCTRICOS | ||||
Diámetro nominal | Diámetro Exterior (mm) | Espesor pared (mm) | Diámetro interior (mm) | Área interna de la tubería (mm cuadrados) |
1/2" | 20.8 | 2.15 | 16.5 | 213.82 |
3/4" | 26.26 | 2.28 | 21.7 | 369.84 |
1" | 32.89 | 2.54 | 27.81 | 607.42 |
1 1/4" | 41.78 | 2.66 | 36.46 | 1044.05 |
1 1/2" | 48 | 2.79 | 42.42 | 1413.29 |
2" | 60.12 | 2.92 | 54.28 | 2314.03 |
2 1/2" | 72.82 | 4.06 | 64.7 | 3287.75 |
3" | 88.54 | 4.06 | 80.42 | 5079.47 |
4" | 113.69 | 4.06 | 105.57 | 8753.28 |
De las dos tablas anteriores se puede apreciar que la tubería SCH40 maneja un área interna de menor valor con respecto a la tubería IMC para el mismo calibre de tubería. Por este concepto, el calibre de la canalización se calculará a partir de la tubería SCH40.
De acuerdo a la Tabla 310-16:
Área cable No 8 AWG = 8,36 milímetros cuadrados
Área cable No 2 AWG = 33,62 milímetros cuadrados
Área ocupada por conductores = 8,36 + ( 2 x 33,62 ) = 75,6 milímetros cuadrados
Un porcentaje máximo de ocupación obtenido de la experiencia que puede ser útil para diseño es igual al 8,1%.
Para el calibre de tubería de 1" se tiene:
Área ducto de 1” tubería SCH40 = 557,39 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en 1” = (75,6 / 557,39) x 100 = 13,56%
Como 13,56% > 8,1%, se prueba con el calibre 1 1/4".
Área ducto de 1 1/4" tubería SCH40 = 964,31 milímetros cuadrados
Porcentaje del área ocupada en 1” = (75,6 / 964,31) x 100 = 7,84%
Como 7,84% < 8,1%, el calibre de la tubería de la acometida y el alimentador = 1 1/4"
20. Diagrama Unifilar del diseño eléctrico del tablero del aparta estudio.
PARTES DE UNA INSTALACIÓN RESIDENCIAL
a. Punto de conexión.
SÍMB. | CANT. | CÓDIGO | ESP. TÉCNICA | DESCRIPCIÓN |
Red Aérea Trenzada y A.P. | ||||
a20 | 3 | 6762518 | Amarre plástico para cable trenzado | |
b1 | 1 | ET832 | Soporte para luminaria horizontal f3/4” x 2 m en vias secundarias | |
b4 | 1 | 163459 | GSCC019 | Caja de distribución aérea BT. GSCC019/1 |
F | 1 | 6762325 | ET810 | Fotocontrol 1000 W / 1800 VA 205 / 285 V, tipo N.C. |
g4 | 1 | 274313 | ET355 | Grapa de suspensión para cable trenzado de B.T. |
j3 | 2 | 780182 | ET450 | Metros de cinta de acero inoxidable 5/8”x 0,03” |
j´3 | 2 | 780351 | ET450 | Hebilla de acero inoxidable 5/8” |
l1 | 1 | 6762554 | ET801 | Luminaria de sodio 70 W para alumbrado público |
o97 | 3 | GSCC009 | Cable BT Aéreo Al 2x25+54,6 mm^2, neutro auto soportado. GSCC009/006 | |
o100 | 2 | GSCC009 | Cable BT Aéreo Al 3x35+54,6 mm^2, neutro auto soportado. GSCC009/009 | |
p1 | 1 | 230954 | GSS002 | Poste de concreto 10 m 510 kg. GSS002/39 (1) |
q | 1 | 6762336 | ET820 | Bombilla de sodio 70 W sodio HID, 90 V |
s141 | 4 | ET306 | Conector de tornillo con chaqueta aislante, tipo 2 | |
t5 | 1 | 251363 | ET456 | Tornillo de carruaje 5/8" x 1 1/2" |
t25 | 2 | Tornillo soporte para brazo de luminaria 1/2" | ||
z7 | 1 | 274298 | ET431 | Abrazadera de una salida tipo 2, 140 mm (2) |
Acometida Subterránea: | ||||
j3 | 1 | 780182 | ET450 | Metros de cinta de acero inoxidable 5/8”x 0,03” |
j´3 | 1 | 780351 | ET450 | Hebilla de acero inoxidable 5/8” |
x2 | 3 | 163039 | ET601 | Metros de tubo galvanizado 1 1/4" |
x12 | 1 | ET604 | Boquilla galvanizada 1 1/4" | |
x22 | 1 | 6762520 | ET605 | Capacete galvanizado 1 ¼" |
x32 | 1 | Codo galvanizado 1 ¼" x 90 | ||
Acometida Aérea: | ||||
h1 | 4 | 251380 | ET353 | Tensor de acometidas |
j3 | 1 | 780182 | ET450 | Metros de cinta de acero inoxidable 5/8”x 0,03” |
j´3 | 1 | 780351 | ET450 | Hebilla de acero inoxidable 5/8” |
r5 | 2 | 251365 | ET417 | Percha porta aislador de un puesto |
b. Acometida.
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