Clculo del Conductor y Protecciones Elctricas de los Circuitos Ramales

Circuitos para Cargas de Iluminacin: (Tabla 220-2-b CEN)

30 W/m 60 m = 1800 W / 120 V = 15 Amp. Por lo tanto, se requiere un circuito de 15 Amp con 2 # 12 Cu-TW en 1 EMT. Proteccin = 1 20 Amp.

Circuitos para Tomacorrientes de uso General y lavadero: (Art. 220-16ab CEN)

2 x 1500W = 3000W / 120V= 25 Amp. Se requieren 2 circuitos de 12.5 Amp c/u, con 2 # 12 Cu + 1 # 12 (T), Cu-TW en 1 EMT. Proteccin = 1 20 Amp.

Circuitos para tomas de Uso Especial: Se proyectara un circuito individual de tomacorrientes para la nevera y calentador de agua:

Nevera: 700 W / 120 V = 5.83 Amp. Se requiere un circuito de 5.83 Amp, con 2 # 12 + 1 # 12 (T), Cu-TW en 1 EMT. Proteccin = 1 20 Amp.

Calentador de agua de 80 Lts: Se proyect una salida en 208 V para el calentador de agua en cada apartamento. El clculo de la corriente para el circuito ramal es como sigue:

Fase = 1500 W / 208 V= 7.21 Amp. Se requiere un circuito de 7.21 Amp, con 2 # 12 + 1 # 12 (T) Cu-TW en 1 EMT Proteccin = 2 20 Amp.

Circuito de Aire Acondicionado: Se proyectaron un solo circuito en 208 V para tres aire acondicionado de 12000 BTU en cada apartamento. El clculo de la corriente para los circuitos ramales es como sigue:

Fase: (1900W / 208 V) 1.25+ (1900 / 208V) x 2 = 29.68 Amp.

Por lo tanto, se requiere un circuito de 29.68 Amp c/u, con 2 # 10, + 1 # 10 (T) Cu-TW en 1 EMT. Proteccin: I proteccin = 20 + 8.26 x 2 = 36.5 Amp. El tamao comercial es de 2 x 40 Amp.

Circuito para Secadora: Se concibi un circuito en 208 V para para la secadora (5000 W). El clculo de la corriente para los circuitos ramales es como sigue:

Fase = 5000 W / 208 V 1.25 = 30.04 Amp.

Neutro = 30.04 0.7 = 21.03 Amp.

Se requiere un circuito de 30.04 Amp, con 2 # 8 + 1 # 12 + 1 # 10 (T) Cu-TW en 1 1 EMT Proteccin = 2 40 Amp.

A continuacin se presenta el estudio de carga mediante el cual se obtendr la demanda de diseo requerida para seleccionar las caractersticas del tablero, proteccin general y acometida elctrica, cabe destacar que se considerara los factores de demanda establecidos en el CEN.

ESTUDIO DE CARGAS Y CLCULO DE LA DEMANDA PARA UN APARTAMENTO TIPO

1. ESTUDIO DE CARGAS DEL APARTAMENTO TIPO:

CARGA EN VATIOS

FASE

NEUTRO

Cargas de Iluminacin: (60 m x 30 W/m)

1800W

1800W

Tomas de uso General (2 x 1500 W)

3000W

3000W

Carga Conectada

4800W

4800W

Aplicando factores de demanda

Cargas de iluminacin (Tabla 220-11 CEN)

Primeros 3000 W al 100 %

3000W

3000W

(4800-3000) X 35 %

630W

630W

Demanda de Iluminacin

3630W

3630W

Calentador de agua

1500W

0W

Refrigerador

700W

700W

Aire Acondicionado (12000 BTU X 3)

5700W

0W

Secadora de ropa

5000W

3500W

Circuito Adicional

600W

600W

25% Motor Mayor (0.25*1200W)

475W

0W

Demanda Total:

17605W

8430W

Capacidad del Subalimentador:

Fase: 17605 W / 208 V = 84.63 Amp.

Neutro: 8430 W / 208 V = 40.52 Amp.

Conductores requeridos por capacidad de corriente: Tabla 310.16 CEN

Fase: 2 # 4 Cu, TTU.

Neutro: 1 # 8 Cu, TTU.

En 1 1 E.M.T

Calculo por Cada de Tensin:

En este caso habr que considerar las distancias en que se encuentran cada uno de los apartamentos y especficamente la concerniente a la del tablero general (cuadro de medidores) hasta el tablero del apartamento considerado. Desde el cuadro de medidores hasta el ducto de subida, que contiene las tuberas que llevan los subalimentadores de cada apartamento, se considerara una distancia horizontal D1. Luego vendr una distancia vertical, que ser variable D2, y finalmente una tercera que corresponder a la distancia de la salida del ducto hasta el tablero del apartamento considerado D3, por consiguiente la distancia total resultara ser:

Dt.: D1+D2+D3

D1 = 7 m.

D2 = 3 + nros pisos a subir.

D3 = 10 m.

Piso 0: Dt = 7 + 3 + 10 = 20 m.

Piso 1: Dt = 7 + 3 x 2 + 10 = 23 m.

Piso 2: Dt = 7 + 3 x 3 + 10 = 26 m.

Piso 3: Dt = 7 + 3 x 4 + 10 = 29 m.

Piso 4: Dt = 7 + 3 x 5 + 10 = 32 m.

Considerando una cada de tensin del 2%, factor de potencia 0.95 y ductos magnticos.

Pisos 0

Fase: 84.63 Amp x 20 / 0.866 = 1954.50 A.m, Calibre # 4

Neutro: 40.52 Amp x 20 / 0.866 = 935.79 A.m, Calibre # 6

Pisos 1

Fase: 84.63 Amp x 23/0.866 = 2247.67 A.m, Calibre # 4

Neutro: 40.52 Amp x 23/0.866 = 1076.16 A.m, Calibre # 6

Pisos 2

Fase: 84.63 Amp x 26 /0.866 = 2540.85 A.m, Calibre # 2

Neutro: 40.52 Amp x 26/0.866 = 1216.53 A.m, Calibre # 6

Pisos 3

Fase: 84.63 Amp x 29/0.866 = 2834.03 A.m, Calibre # 2

Neutro: 40.52 Amp x 29/0.866 = 1356.90 A.m, Calibre # 4

Pisos 4

Fase: 84.63 Amp x 32/0.866 = 3127.20 A.m, Calibre # 2

Neutro: 40.52 Amp x 32/0.866 = 1497.27 A.m, Calibre # 4

Observando las tablas se obtiene como solucin definitiva el calibre # 2 el cual satisface los requerimientos por capacidad de corriente para los piso 0 al 4, en cuanto al neutro por cada de tensin el calibre ser # 4 para los pisos 0 al 4. Por lo tanto la solucin definitiva es:

Las protecciones de los subalimentadores tendrn las capacidades siguientes Segn la tabla 240-6 del CEN.

Pisos 0 al 4:

2 x 100 Amp.

.

Especificaciones del Tablero Principal del Apartamento Tipo: las especificaciones se indican a continuacin, Tablero NLAB sin interruptor principal, tensin 208 V, Tipo interior. Que darn cabida a dos salidas monofsicas en 208 V, seis salidas monofsicas en 120 V para tomas corrientes, Iluminacin, nevera, calentador de agua, ms dos de reserva. Los breaker se especifican a continuacin:

2 de 2 x 40 Amp. Icc= 10 KA.

6 de 1 x 20 Amp. Icc= 10 KA.

TABLERO DE SERVICIOS GENERALES:

Hidroneumtico: La corriente a plena carga para un motor de 7.5 HP trifsico segn CEN tabla 430.150 es de 24.2 Amp.

Id = 24.2 Amp x 1.25 = 30,25 Amp.

Resultando por capacidad de corriente 3 # 10 Cu-THW.

El clculo por cada de tensin se realizara en base a 72 metros ya que es la distancia mxima segn los planos entre el tablero de servicio general y el motor del hidroneumtico, por ello, en base a una cada de tensin mxima de 3% y un factor de potencia de 80% en tubera EMT el resultado definitivo es por cada de tensin donde el conductor requerido es: 3 # 6 Cu-THW en 1 1EMT.

La proteccin ser la correspondiente a las caractersticas del motor. Asumiendo que es un motor de induccin jaula de ardilla, sin letra de cdigo. Para proteccin automtica de tiempo Inverso resulta:

Ip = 250% In = 2.5 x 24.2 Amp. = 60.5 Amp.

El tamao comercial resultante es de 3 x 60 Amp.

Segn la tabla 250-122 del CEN El cable de puesta a tierra ser 1 # 10 de cobre.

Circuito de iluminacin Interna (pasillos y escaleras): Segn la tabla 220.12 del CEN la carga unitaria por metros cuadrado para esta rea es 6 W/ m, por ello, el rea a iluminar es: 46.27 m x 6 W/ m = 277.62 W, para la corriente resultante se podrn asumir tres circuitos monofsicos en 120 V para los pasillos, con la canalizacin siguientes: 2#12 Cu-THW en 1 EMT

La solucin definitiva del conductor para la iluminacin de los pasillos ser: 2 # 12 THW en 1 EMT. Proteccin = 1 20 Amp.

Circuito de iluminacin externa: se dispondr un circuito en 208 V para la alimentacin elctrica del alumbrado exterior del edificio. Las luminarias a emplear poseern scate de porcelana E27 para bombillo incandescente, compacto fluorescente integrado o luz mixta, ahora bien, la salida ser de 160 W.

Para ocho luminarias de 160 W el clculo es el siguiente: (160 W x 8) / 208 V = 6.15 Amp. Hora por cada de tensin el conductor es: 2 # 10 THW en 1 EMT. Proteccin = 2 20 Amp.

Circuito de toma corrientes para pasillo y areas comunes: se dispondr de dos circuitos de 1500W, para el pasillo y reas comunes en el edificio as como para la colocacin de las lmparas de emergencia.

2 x 1500W = 3000W / 120V= 25 Amp. Se requieren 2 circuitos de 12.5 Amp c/u, con 2 # 12 Cu + 1 # 12 (T), Cu-TW en 1 EMT. Proteccin = 1 20 Amp.

Calculo del Subalimentador del tablero de servicio general: la corriente diseo es la siguiente:

Id= 2 x 24.2 Amp. + 2.31 Amp. + 6.15 Amp. + 25 Amp. = 81.86 Amp.

La seleccin del conductor ser la siguiente debido a que la distancia entre el tablero de servicios generales y el cuadro de medicin es despreciable: 3 # 4 + 1 # 10 Cu-THW en 1 1 EMT

El hilo del neutro se ha escogido calibre # 10, debido a que las cargas monofsicas no exceden los 30 Amp.

Ip= Ip motor mayor + I restantes.

Ip= 60 Amp. + 2.31 Amp. + 6.15 Amp. + 25 Amp. = 93.46 Amp.

Ip= el tamao comercial 3x100 Amp.

Segn la tabla 250-122 del CEN El cable de puesta a tierra ser 1 # 8 de cobre.

Especificaciones del Tablero de Servicios Generales: las especificaciones se indican a continuacin, Tablero trifsico NLAB, tensin 208V, tipo interior (a instalarse en cuarto de medidores o cercano a l). Proteccin principal de 3x100 Amp. Que darn cabida a una salida Trifsica, cinco salidas monofsicas en 120 V para iluminacin de los pasillos y tomas corrientes, una salida monofsica en 208 V para iluminacin externa, ms dos de reserva. Con los Siguientes breaker secundarios: (por lo general, los tableros se fabrican con salidas mltiplo de seis).

1 de 3 x 60 Amp. Icc= 10 KA.

5 de 1 x 20 Amp. Icc= 10 KA.

1 de 2 x 20 Amp. Icc= 10 KA.

TABLERO DE PRIORITARIOS: se consideran conectados a este tablero (TSP), aquellos servicios que deben tener una alimentacin independiente del resto del edificio y directamente conectados a los bornes de baja tensin del transformador o bien antes del interruptor principal aguas arriba (exigido por las normas contra incendio).

Anlisis de carga:

Una bomba contra incendio de 25 HP, trifsica 208 V, motor de induccin, arranque directo, sin letra.

I= 74.8 Amp.

Id = 74.8 Amp x 1.25 = 93.5 Amp. Resultando por capacidad de corriente 3 # 2 Cu-THW.

El clculo por cada de tensin se realizara en base a 72 metros sumiendo la ubicacin de la bomba contra incendio cerca de la sala de hidroneumtico, por ello, en base a una cada de tensin mxima de 3% y un factor de potencia de 80% en tubera EMT el resultado definitivo es por cada de tensin donde el conductor requerido es: 3 # 1/0 Cu-THW en 1 2 EMT.

La proteccin ser la correspondiente a las caractersticas del motor. Asumiendo que es un motor de induccin jaula de ardilla, sin letra de cdigo. Para proteccin automtica de tiempo Inverso resulta:

Ip = 250% In = 2.5 x 74.8 Amp. = 187 Amp.

El tamao comercial resultante es de 3 x 200 Amp.

Segn la tabla 250-122 del CEN El cable de puesta a tierra ser 1 # 6 de cobre.

Un tablero de control de incendio, con una carga asumida de P = 180W, 120 V.

I = 180 W / 120 V = 1.5 Amp. El conductor seleccionado es 2 # 12 + 1 # 12 (T) Cu-THW en 1 EMT. La proteccin para este tablero ser de 1 x 15 Amp

Calculo del Subalimentador del tablero (TSP): la corriente diseo es la siguiente:

Id= 1.25 x 74.8 Amp. + 1.5 Amp. = 95 Amp.

El conductor por capacidad de corriente es: 3 # 2 Cu-THW y considerando una distancia de 100 metros entre los bornes del transformador y el tablero TSP, asumiendo para una cada de tensin del 3 % y factor de potencia 0.8 se tiene:

El conductor requerido es: 3 # 2/0 + 1 # 12 Cu-THW en 1 3EMT.

Ip= Ip motor mayor + I restantes.

Ip= 200 Amp. + 1.5 Amp. = 201.5 Amp.

El tamao comercial resultante es de 3 x 225 Amp. Y el cable de puesta a tierra es 1 # 4 de cobre.

Especificaciones del Tablero de Servicios Prioritario: las especificaciones se indican a continuacin, Tablero trifsico NLAB, tensin 208V, tipo interior (a instalarse en cuarto de medidores o cercano a l). Proteccin principal de 3x225 Amp. Que darn cabida a una salida Trifsica, una salida monofsica en 120 V para tablero contra incendio ms dos de reserva. Con los Siguientes breaker

1 de 3 x 60 Amp. Icc= 10 KA.

1 de 1 x 20 Amp. Icc= 10 KA.