Diseño de Calibre de Conductor Eléctrico

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

DISEÑO ELÉCTRICO

Instalaciones Eléctricas Cajamarca, noviembre del 2013


Metodología para el diseño de conductores para alimentació n y

circuitos derivados

1. Determinar la Potencia Instalada.

Potencia instalada

Es la suma de las potencias en watts de todos los aparatos o artefactos

eléctricos y electrodomésticos y todos aquellos que necesitan energía


eléctricos y electrodomésticos y todos aquellos que necesitan energía

eléctrica y están contemplados dentro del proyecto de instalaciones

eléctricas.


Cálculo de cargas

• Alumbrado general:

Las cargas se calculan con la potencia de cada lámpara en cada

ambiente.

También se determina de acuerdo a la tabla 3-IV del tomo V, dado por el

código eléctrico, en la cual se especifica la carga mínima de alumbrado


código eléctrico, en la cual se especifica la carga mínima de alumbrado

por cada metro cuadrado de piso.


ALUMBRADO GENERAL





(*) En vivienda unifam., multifam. y habitaciones de huéspedes de

hoteles y moteles, todas las salidas de tomacorrientes de 20 A. ó

menores deberán ser considerados como salidas para iluminación

general y no se requerirá incluir cargas adicionales para salidas.



Tomacorrientes

En viviendas todas las salidas de tomacorrientes de 20 amperios o

menores deberán ser consideradas como salidas para iluminación

general y no se requerirá incluir cargas adicionales para salidas.



otras cargas

cargas de algunos artefactos eléctricos: cocina eléctrica, therma

eléctrica



2. Determinar la Demanda Máxima

Demanda máxima

Es un porcentaje o fracción de la potencia instalada. Este porcentaje se

llama factor de demanda y viene dado en las tablas 3-V, 3-VI, 3-VII del

tomo V dado por el código eléctrico.


tomo V dado por el código eléctrico.


3-V factores de demanda para alimentadores de carga s de alumbrado




Para alimentadores de hospitales y hoteles donde se considera que el

alumbrado se va a usar totalmente a la vez, como en salas de

operaciones, salas de baile, etc. se consideran un factor de demanda de

100 %.


3-VI. Factores de demanda para cocinas, lavaplato s, calentadores

de agua y otros equipos de cocina de menos de 2 kw .

Número de equipos

Factor de demanda

1 a 2 100 %


1 a 2 100 %

3 90 %

4 80 %

5 70 %

6 ó más 65 %


3-VII máxima demanda y factores de demanda de cocin as

eléctricas y otros aparatos de cocina de más de 2 k w.

N°°°°cocinas

Menos de 4 kw

4 a 9 kw.


1 80 % 80 %

2 75 % 65 %

3 70 % 55 %

4 66 % 50 %

5 62 % 45 %


Notas:

* Columna A: la demanda máxima deberá incrementarse en un 5%

por cada Kw adicional o fracción importante que sobrepase de 12 Kw.

* Columna B: para cocinas de 4 Kw a 9 Kw, se podrá sumar las


* Columna B: para cocinas de 4 Kw a 9 Kw, se podrá sumar las

capacidades de las placas de características y afectar del factor de

demanda que se especifique para el número de cocinas.


3. Determinar la Intensidad de Cálculo

Ic = DMt .

K*V*cos φ


Ic : Intensidad de cálculo en amperios.

DMt: Demanda máxima total en watts.

k : Factor de suministro.

k = 1, para sistema monofásico.

k = √3, para sistema trifásico.

V : Tensión de servicio (generalmente 220 voltios en el Perú)

FI : factor de potencia considerado 0.9


4. Determinar la Intensidad de Diseño

La intensidad de diseño (Id), viene hacer el 25 % más que la intensidad

de cálculo, luego:

Id = 1.25 * Ic

5. Determinar la sección del conductor

El calibre del conductor se determina de acuerdo a la cantidad de


El calibre del conductor se determina de acuerdo a la cantidad de

amperios necesarios mediante la tabla 3-VIII


3-VIII Capacidades de corriente permisible en amper ios de los conductores

de cobre aislados (basadas en temperatura ambiente de 30°°°° C)





El calibre mínimo de los conductores aceptado en instalaciones interiores

será como sigue:

- Instalaciones de energía eléctrica en general 2.5 mm. φ ó N°14 AWG.

- Instalaciones de energía eléctrica en viviendas tipo popular 1.5mm φ ó

N° 16 AWG.

- Instalaciones de servicios eléctricos auxiliares (timbres, relojes


- Instalaciones de servicios eléctricos auxiliares (timbres, relojes

eléctricos, etc.) 1 mm φ ó N° 20 AWG.


6. Comprobar la sección del conductor por caída de tensión

Según el código Nacional de Electricidad tomo V art. 3.1.2.1 " Los

conductores de los circuitos derivados deberán ser

dimensio-nados para que la caída de tensión no sea mayor del

2.5 % para cargas de fuerza, calefacción y alumbrado o


2.5 % para cargas de fuerza, calefacción y alumbrado o

combustión de tales cargas y donde la caída de tensión máxima

en alimentadores y circuitos derivados hasta el punto más alejado

de utilización no exceda del 4 %”




La caída de tensión se determina mediante la siguiente expresión:

∆ V = K * ID * δ * L * cos φ

S

∆V : Caída de tensión

K : Factor dependiente del suministro .


K = 2, para sistema monofásico.

K = √3, para sistema trifásico.

ID : Intensidad de corriente de diseño.

δ : Resistividad del material del conductor.

L : Longitud del conductor.

S : Sección del conductor en mm2.

Cos φ : factor de potencia.


7. Determinar el diámetro de electroductos

Electroductos

Son las tuberías que se emplean para proteger los conductores de una

instalación eléctrica, pudiendo ser utilizadas en instalaciones semi visibles

o empotradas.



Tuberías de PVC

En las instalaciones eléctricas de interiores se emplean electro ductos de

plástico de cloruro de polivinilo (PVC), se fabrican en unidades de 3 m de

longitud.

Características

- Auto extinguible al fuego e insensible a la acción química


- Auto extinguible al fuego e insensible a la acción química

- Peso muy ligero y fácil para el curvado

- Buen aislante eléctrico

Denominación

Material – clase de fabricación – diámetro nominal

PVC - SEL - 15 mm


Se fabrican en dos tipos:

• Electroductos rígidos de PVC de pared gruesa (SAP)

utilizados especialmente cuando van sobrepuestos o embutidos en

paredes o subterráneamente. Se fabrican desde 1/ 2” “ a 4”


• Electroductos de PVC de pared liviana (SEL)

utilizados preferentemente embutidos o sobrepuestos sin exposición a

daños mecánicos. Se fabrican desde 5/ 8” a 2”


Diámetros de electro ductos de PVC



Número de conductores en tubería

SEL φ 3/4" φ 1" φ 1 1/4" φ 1 1/2" φ 2" φ 2 1/2"

SAP φ 1/2" φ 3/4" φ 1" φ 1 1/4" φ1 1/2" φ 3"

N° 18 7 12 20 35 49 80

N° 16 6 10 17 30 41 68

N° 14 4 6 10 18 25 48


N° 14 4 6 10 18 25 48

N° 12 3 5 8 15 21 34

N° 10 1 4 7 13 17 29

N° 8 1 3 4 7 10 17

N° 6 1 1 3 4 6 10

N° 4 1 1 1 3 5 8

N° 2 1 1 3 3 6

SEL Standard Europeo Liviano SAP Standard Americano Pesado


En instalaciones de energía eléctrica en viviendas de tipo popular y

las instalaciones de servicios eléctricos auxiliares a tensiones

reducidas se acepta como mínimo 5/8" de diámetro SEL con un

máximo de 2 conductores N° 14 AWG ó 3 conductores N° 16 AWG.

Las tuberías de 1/4" y 3/8" de diámetro SAP y 1/2" y 5/8 SEL solo son


Las tuberías de 1/4" y 3/8" de diámetro SAP y 1/2" y 5/8 SEL solo son

permitidas en instalaciones visibles o de superficie.


Clase liviana (SEL)

φ Nominal ( " )

φ Exterior (mm)

Espesor (mm)

φ Interior (mm)

Largo (m)

½ 12.7 1 10.7 3

5/8 15.9 1.1 13.7 3


5/8 15.9 1.1 13.7 3

¾ 19.1 1.2 16.7 3

1 25.4 1.3 22.8 3

1 1/4 31.8 1.3 29.2 3

1 ½ 38.1 1.6 34.2 3

2 50.8 1.74 47.4 3


Clase pesada (SAP)

φ Nominal ( " )

φ Exterior (mm)

Espesor (mm) φ Interior (mm)

Largo (m)

2 ½ 21 2.2 16.6 3

¾ 26.5 2.3 21.3 3

1 33 2.4 28.2 3


1 33 2.4 28.2 3

1 ¼ 42 2.5 37 3

1 1/2 48 2.5 43 3

2 60 2.8 54.4 3

2 ½ 73 3.5 66 3

3 88.5 3.8 80.9 3

4 114 4 106 3




Tuboplast







Diámetro externo para hacer curvas



Cajas

Se utilizan en instalaciones eléctricas para unir tramos de electro

ductos, como salidas para alumbrado, caja de paso y hacer dentro de

ellas los empalmes y conexiones necesarias en las distintas

combinaciones


combinaciones

Tipos

-De fierro galvanizado (liviano y pesado)

-De PVC


Cajas octogonales

Se instala como salidas de alumbrado en techo (centro) o pared

(braquete), como caja de paso. 100 * 40 mm ( 4” * 1 ½”)



Cajas rectangulares

Se instala como salidas de tomacorrientes, interruptores, pulsadores, caja

de paso, salida de TV, teléfono, etc. 100 * 55 * 50 mm (4” * 2 1/8” * 1 7/8”)



Diagrama unifilar

Es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte

de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos de esquemas

eléctricos en que el conjunto de conductores de un circuito se

representa mediante una única línea, independientemente de la


representa mediante una única línea, independientemente de la

cantidad de dichos conductores.

El diagrama unifilar en las instalaciones eléctricas es el elemento

gráfico que nos suministra información rápida y concisa de cómo

está estructurada la instalación eléctrica.



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