UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE
HIDALGO
Instituto de Ciencias Básicas e Ingenierías
Asignatura: Eléctrica II
CÁLCULOS EN INSTALACIONES ELÉCTRICAS
Marzo de 2012
Presenta: Marcos Campos Nava
Introducción
• La determinación de las características de
cada
uno
de
los
componentes
de
las
instalaciones eléctricas residenciales forma
parte del proyecto de las mismas.
• A partir de estos cálculos se obtienen tales
características,
pero
también
se
tiene
información
necesaria
para
evaluar
la
cantidad de material necesaria por emplear,
la
elaboración
de
presupuestos
y
las
disposiciones regalmentarias más importantes.
¿Como iniciar un proyecto de
Instalación eléctrica?
* Nueve pasos a considerar para
lograr la mejor instalación eléctrica
posible:
1.- Empezar, no deteniéndose en los costos.
Por el contrario considérese todas las
partes
del
proyecto,
desde
las
más
importantes, como la acometida del servicio,
transformadores de tensión, tableros, hasta
los detalles más pequeños, como la salida
para un contacto de servicio o un alumbrado
para un jardín, etc., pensando solamente en
lograr resolver todas las necesidades. Desde
luego esto no significa que la parte
económica no sea importante, pero no es el
momento de detenerse en este análisis.
2.- Recopilar la información con datos de toda la
gente involucrada
En orden de importancia la información se obtendrá de:
La gente de producción, son los que conocen mejor sus
necesidades.
La gente de mantenimiento, son los que conocen mejor
los problemas.
La gente de seguridad, por los requisitos adicionales.
La gente de servicios auxiliares, para adecuar
convenientemente todo el funcionamiento.
La alta gerencia y los financieros, su recomendación
será invertir lo menos posible, ¡cuidado! Sus
decisiones son determinantes, por tanto hay que hacer
notar, lo poco que representa hacer la mejor
instalación, contra la pérdida que representa la
fábrica parada por deficiencias en la instalación
eléctrica.
3.- Obtener los datos de necesidades con la
mayor precisión posible.
Generalmente
esta
estimación
sólo
puede
completarse cuando ya es urgente empezar la
construcción, muy importante es pensar en el
factor de utilización, por tanto, se requiere
consultar
con
gente
de
experiencia
e
informarse exhaustivamente al respecto, para
obtener una estimación lo más exactamente
posible.
4.- Estudiar las fuentes de abastecimiento.
Analizar
posibilidades
y
requisitos,
abastecerse del servicio público, propio o
combinado, ¿en qué tensión o tensiones?
5.- Colóquese en la posibilidad de observar
amplitud el funcionamiento de todo el proyecto
con
Las instalaciones a fin de cuenta aunque están formadas
de partes, funcionan como una sola instalación, por eso
es muy importante observar el funcionamiento como un
conjunto, comprobando flexibilidad y continuidad de
servicio, para lo cual es importante contar con un
proyecto.
Auxiliarse para estos análisis de diagramas unifilares,
sobre un papel los cambios son más baratos. Estudiar la
operación y simular fallas, siniestros y catástrofes.
¿Qué sucede al fallar algún elemento de la instalación
o al ocurrir algún imprevisto?
La experiencia indica
que mientras más y más se estudie y revise el
funcionamiento, más económica y mejor será.
6.- Instalar pensando en
modificaciones
futuras
ampliaciones o
Aunque les juren y perjuren que las instalaciones jamás
crecerán, no existe instalación en el mundo en que esto
no haya ocurrido, siempre han crecido. Pensar en un
crecimiento razonable.
Buscar
una
flexibilidad
que
permita
soluciones
sencillas para los cambios que nunca faltan. Siempre
será menor el costo de las instalaciones preparadas
para crecer, cuando este se presenta, que las
modificaciones que hay que hacer para realizarlo cuando
no se ha previsto. Mucho ayudará estudiar estas
posibilidades en un diagrama unifilar.
7.Planear
seguridad.
para
máxima
protección
y
Debe
tenerse
muchísimo
cuidado
en
la
seguridad, considerando que la electricidad
forma parte integral de casi todo, ¿pensar que
puede hacerse hoy día sin electricidad?
Prácticamente todo mundo tiene que ver con
ella y por lo tanto debemos pensar que los
avisos que dicen “SÓLO PERSONAL AUTORIZADO” no
son garantía de seguridad. Cualquiera puede
cometer un error.
Tres ideas fundamentales pueden ayudarnos a
construir una instalación segura:
Usar siempre y solamente las protecciones de
los circuitos y los interruptores adecuados.
Que la instalación se haga de tal forma que
no sea necesario trabajar
en circuitos
energizados.
Que todas las partes vivas estén siempre
encerradas
en
cubiertas
metálicas
aterrizadas.
8.- Seleccionar elementos de fácil adquisición y poco
mantenimiento
Diseñar para bajo costo de mantenimiento, evitar al
máximo el incluir elementos de fabricación especial.
Recordar que los costos de mantenimiento inciden en
los costos de producción.
Tres reglas básicas:
Pensar en flexibilidad de operación, por ejemplo,
poder dar servicio a una parte sin tener que dejar
fuera a otra.
Dejar espacio suficiente alrededor de los equipos a
mantener para tener facilidad de acceso.
Usar los materiales más comunes, fáciles de cambiar y
de mayor facilidad para su adquisición.
9.- Cumplir
intervienen
con
las
normas
oficiales
que
Cumplir con la Norma Oficial Mexicana NOM001-SEDE-2005, es el aspecto más importante
en una instalación eléctrica, ya que su
cumplimiento
proporciona
bases
muy
importantes para su seguridad, además de la
necesidad del dictamen de cumplimiento de la
NOM, para poder energizarlas.
1. Determinación de los
requisitos para una Instalación
eléctrica
1. Determinación de los requisitos para una Instalación
eléctrica
• El
punto
de
partida
es
el
plano
arquitectónico de la planta en donse muestren
todas las áreas de que consta la la casahabitación a escala o acotadas, es decir, se
debe indicar el número de recámaras y su
disposición, sala comedor, pasillos, cocina,
baños, cochera, patio áreas de jardines,
psicina, etc.
• La determinación de las necesidades de cada
una de las áreas que constituyen una casa
habitación se puede hacer sobre la base de
las necesidades típicas de tipo eléctrico que
se deben satisfacer.
1. Determinación de los requisitos para una Instalación
eléctrica
Área
Requerimiento
Cocina
Alumbrado incandescente
Salidas para contactos para aparatos eléctricos como:
refrigerador, licuadora, tostador de pan, otros.
Aparatos no muy comunes como son lavadoras de platos,
procesadora de desperdicios, etc.
Recámaras
Alumbrado incandescente
Contactos para planchas, lámparas eléctricas de buró,
televisores, calefatores eléctricos y aparatos similares,
salida telefónica.
Baño
Salidas para alumbrado en general y de espejo.
Sistema de extracción de aire
Contactos dobles para conexión de paratos como
secadores de pelo, rasuradoras eléctricas, tenanzas de
peinado, calentador de agua.
1. Determinación de los requisitos para una Instalación
eléctrica
Área
Sala y Comedor
Requerimiento
Salidas para alumbrado; pueden ser por medio de
luminarias o candelebros.
Salidas para TV y Teleféfono en aglunos
Contactos para conectar aparátos electrónicos como TV,
calenntadores, radios, aspiradoras, pulidoras de piso.
Pasillos
Salidas para alumbrado.
Contactos para conexiónd e algunos aparatos como
pulidoras y aspiradoras.
Apagadores en caso de pasillo sy escalares. (tres vias)
Patios y Jardines
Se instala alumabrado tipo exterior con control interno y
externo
Contactos a la interperie (con frecuencia a prueba de agua)
para la conexión de elementos como cortadoras de césped
ele´ctricas, taladros, cepillos, etc.
Salidas especiales para conectar bombas.
Valores de consumo a 127 corriente
monofásica
Aparato
Licuadora
Plancha Eléctrica
Refrigerador
Tostador de pan
Secador de pelo
Radio
Televisor
Aspiradora
Pulidora de pisos
Rasudora
Reloj eléctrico
Lavadora de ropa
Máquina de coser
Parrilla Eléctrica
Extractor de jugos
Carga
500 watts
800 Watts
1000 watts
1200 watts
500-1000 watts
100 watts
100-1000 watts
200-1000 watts
200-500 watts
20 watts
5 watts
800 Watts
150 watts
750 watts
300 watts
1. Determinación de los requisitos para una Instalación
eléctrica
• De los requerimientos generales como los
indicados anteriormente se puede hacer una
estimación general de la carga.
• Debe
tomarse
en
cuenta
que
estos
requerimientos pueden representar el mínimo,
ya que siempre hay qu recordar que una buena
instalción
eléctrica
debe
prevenir
la
posibilidad
de
carga
adicional
para
requerimentos usales como los mencionados, o
bien para cargas especiales como sistemas de
aire acondicionado y otros.
1. Determinación de los requisitos para una Instalación
eléctrica
En el plano de la casa habitación
se debe indicar el lugar de cada
uno de los elementos que formarán
la
instalación
electrica
residencial y a apartir de esto se
hace el llamdo proyecto o cálculo
de instalación.
Requerimientos eléctricos en áreas de una casa habitación
S= Apagador sencillo
S3= Apagador sencillo
Representación de los requerimientos eléctricos en áreas de una casa
habitación
2. Cálculo de Carga
2. Cálculo de Carga
(Criterio 1)
v
v
Obtener la potencia total instalada en la vivienda
2. Cálculo de Carga
(Criterio 1)
2. Cálculo de Carga
(Criterio 1)
2. Cálculo de Carga
(Criterio 2)
Una buena instalación puede requerir una mayor
capacidad en los circuitos. La carga que se
calcule debe representar toda la carga
necesaria
para
alumbrado,
aplicaciones
diversas, es decir, contactos y otras cargas
como
bomba
agua,
aire
acondicionado,
secadoras de ropa, etc.
2.1 Carga de alumbrado
(Criterio 2)
• De acuerdo a la norma de especificaciones
técnicas para instalaciones eléctricas, la
carga por alumbrado se puede calcular sobre
la base de 20 watts m² de área ocupada. El
área del piso se calcula de las dimensiones
de la casa, edificio o espacio que se
considere y por el número de pisos tratándose
de casas de más de un piso o edificios con
varios pisos de departamentos, por lo general
las áreas externas, cochera (garage) así como
parte de esta densidad de carga.
2.1 Carga de alumbrado
(Criterio 2)
• El valor de 20 watts/m² se basa en
condiciones medias de carga y para factor de
protección del 100%, por lo que pueden
existir casos en que este valor pueda ser
excedido y en los que habrá que dimensionar
la instalación para que opere en forma segura
y eficiente usando conductores de mayor
capacidad de conducción de corriente.
2.1 Carga de alumbrado
(Criterio 2)
• Ejemplo: Para determinar los requerimientos
de
una
instalación
residencial
típica,
supóngase que las dimensiones externas de una
casa de una planta son 8 x 18 metros, estas
dimensiones se consideran como finales, es
decir, sin amplificaciones. Calcular el
número de circuitos necesarios para alimentar
las cargas a 127 volts.
2.1 Carga de alumbrado
(Criterio 2)
• Para fines prácticos se puede considerar 23 A
. Como la corriente por circuito es 15 A, el
número de circuitos es:
23
15
= 1.53
 Es decir, 2 circuitos
y los
pueden ser del número 14 AWG.
conductores
3. Circuitos Derivadores y Alimentadores
Circuito Derivado
• El circuito derivado en una instalación
eléctrica se define como el conjunto de
conductores y demás elementos de cada uno de
los circuitos que se extienden desde los
últimos dispositivos de protección contra
sobre-corriente en donde termina el circuito
alimentador, hasta las salidas de las cargas.
Circuito Derivado
Circuito derivado
individual
Tensión Máxima
No mas 150 V
Circuito
derivado
Carga Máxima
Se clasifican x
Capacidad de su dispositivo de
protección Vs sobre corriente
Pueden ser de: 15, 20, 30, 40 y 50
Amperes. Cuando las cargas son
mayores de 50 A se deben
alimentar con C.D. individuales.
No debe ser mayor que la
capacidad nominal del propio
circuito.
C.D. De 15 y 20 A en
cualquier tipo de local
C.D. De 30 A para locales que no
sean casas habitación
Usos
C.D. De 40 a 50 A
instalaciones pesadas.
Los C.D. Individuales pueden
alimentar cualquier carga en
cualquier tipo de local y las cargas
mayores de 50A
Circuito Derivado
• Como una idea de la carga para una casa
habitación, se pueden estimar las siguientes
cargas
para
cada
una
de
las
áreas.
Considerando un alumbrado normal y los
servicios necesarios.
Sala: de 1000 a 2000 Watts
Comedor: de 500 a 1000 watts
Recámaras; de 500 a 1000 watss
Cocina: de 1000 a 2500 watts
Exteriores y jardín: 1000 a 1500 watts
Referencias:
Becerril, D. (2005). Instalaciones Eléctricas prácticas
Turrubiates, V. (2009). Instalaciones Eléctricas. BUAP
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