ejemplo de calculo de circuitos

OBJETIVO GENERAL:

Diseñar una instalación eléctrica residencial.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Diseñar los circuitos de alumbrado, de tomacorrientes, individuales y varios de la residencia asignada.

Representar gráficamente sobre el plano los circuitos diseñados con todos sus elementos.

Describir detalladamente las especificaciones técnicas (de montaje y materiales) de la instalación eléctrica diseñada.

INTRODUCCION

El proyecto que se presenta propone el diseño de una instalación eléctrica para una

residencia. Como se puede observar en el plano asignado, esta consta de dos dormitorios,

dos baños, sala-estar, cocina, lavadero. Esta instalación fue diseñada de manera que cumpla

con los requisitos técnicos exigidos por el Código Eléctrico Nacional (C.E.N) y gran parte

de los criterios expuestos en el Manual de Diseño de Instalaciones Eléctricas de la

Electricidad de Caracas, para lograr un funcionamiento óptimo y libre de riesgos.

El resultado de este proyecto se presenta en dos planos a escala 1:100 para facilitar su

análisis y estudio: el primer plano corresponde a los circuitos de alumbrado mientras que el

segundo plano muestra los circuitos de tomacorrientes, circuitos individuales y circuitos

varios, cada uno de los cuales contiene las especificaciones técnicas detalladas de manera

verbal e ilustrada. Como anexos se agregan estos planos reducidos a papel tamaño doble

carta.

Con respecto a los elementos fundamentales de la instalación, este diseño consta de un

tablero principal con su respectivo interruptor. El tablero principal es surtido de energía por

medio de una acometida trifásica (tres fases y un neutro) 208/120 V, debido a la carga

característica de aptos con tales dimensiones (121.918 m2).

MEMORIA DESCRIPTIVA

A continuación se hace una breve descripción de la disposición de los CIRCUITOS DE

ALUMBRADO que conforman el diseño:

Dormitorios: Se iluminan principalmente a través de lámparas de techo colocadas sobre el

punto de ubicación de las camas. Además el cuarto principal posee una lámpara adicional

colocada en el pasillo en frente a la entrada al baño de este.

Baños: Dos de estos baños son iluminados por una lámpara de techo colocada en el punto

central, también se le han agregado lámparas de menor intensidad luminosa sobre el espejo

que se encuentra colocado sobre el lavamanos. Todas las lámparas generales son

accionadas por interruptores simples ubicados al lado de la puerta de entrada de cada baño,

mientras que las lámparas colocadas sobre el espejo son energizadas por un interruptor

colocado al lado de estos.

Cocina y Lavadero: Poseen una lámpara central en el techo para iluminación general

energizada mediante suiches sencillos a la entrada de esta área.

Sala - Estar: Es iluminada a través de tres lámparas de techo (dos en la sala y una en el

área de estar) ubicadas en el eje central de este ambiente y controladas en este caso la

iluminación del estar por un interruptor de tres vías (tree-way) y la de la sala por un

interruptor de dos polos ubicados ambos en las dos entradas principales de acceso (puerta

principal y entrada del pasillo hacia las habitaciones).

Con respecto a los CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES, INDIVIDUALES Y VARIOS

de cada área se tiene:

Dormitorios: Para todos los dormitorios se consideraron como base tres tomacorrientes

sencillos con salida doble, dos de los cuales se ubicaron a los lados de la cabecera de la

cama y el otro al lado de la peinadora. Los dos dormitorio tienen tomas para aires

acondicionados.

Baños: Los dos baños tienen una toma para el uso de electrodomésticos de cuidado

personal.

Cocina y Lavadero: Se disponen para la cocina de tres tomacorrientes de circuito dobles,

para uso de los artefactos eléctricos de la cocina como microonda, batidora, tosti-arepa,

entre otros. También cuenta con un circuito independiente para uso de la nevera. En la

sección del lavandero se encuentra circuitos independientes y varios para la lavadora,

calentador y secadora.

Sala - estar: Posee seis tomacorrientes sencillos ubicados hacia las equinas de las paredes

para evitar obstaculizar con muebles su acceso. En la puerta principal se ubica el pulsador

del timbre, cuyo equipo de emisión de señal se ubica en la pared a la entrada de la cocina.

En los anexos se muestra una lista de todos los artefactos previstos para conectarse a

la instalación eléctrica de la casa en cuestión.

BASES Y CRITERIOS DE DISEÑO

Corriente de los Alumbrados

Calculo del nuevo valor de la corriente nominal el conductor por corrección de temperatura

(a la nueva temp)

Calculo del numero de circuitos para la iluminación

# Circuitos =

Calculo de la corriente de carga

Calculo de los KVA

Calculo de los KVA.m por caída de tension

KVA por caída de tensión = Capacidad KVA.mconductorx x Factor de corrección de tensión

Calculo de la corriente del breaker

MEMORIA DE CÁLCULOS

Circuitos de alumbrado:

Se consideró el método del área para determinar los circuitos de alumbrado, y así

lograr la iluminación adecuada en cada área específica, considerando que el C.E.N.

especifica 40 vatios por metro cuadrado en lámparas incandescentes para lograr un nivel de

iluminación aceptable. Además, cada circuito no debe sobrepasar los 1500 vatios.

Área total = 121.918 m2

Empleando un conductor #12 TW, para una corriente nominal de 25 A (30ºC),

realizando luego una corrección de la corriente por temperatura a 40ºC

(40º)

El calculo del numero de circuitos será:

# Circuitos =

Notación en el plano

y cálculos Vatios por circuito

C10

C11

2438.36

2438.36

Circuitos de tomacorrientes:

Cada circuito no debe constar de más de ocho (8) puntos de tomacorrientes. La

potencia de los circuitos de tomacorrientes sencillos de uso general (CSTUG) se considera

de 1500 vatios, y la de tomacorrientes de circuito doble de uso general (CDTUG), 3000

vatios. De acuerdo a la lista de artefactos y en consecuencia, la ubicación de los

tomacorrientes se determinaron los siguientes circuitos:

Notación en el plano

y cálculos Vatios por circuito Puntos por circuito

C1

C2

C3

1500

1500

3000

7

8

3

Circuito 1 (C1)

Por capacidad se selecciona un conductor:

#12 TW para una Iconductor = 25 A (30ºC) (tabla 1), luego se corrige la corriente a

una temperatura de 40ºC, ver tabla 2

Por caída de tensión considerando un 3%

=1.5 KVA

KVA.m= 1.5x25= 37.5 KVA.m

Para un conductor #10 TW , en ducto no magnético

Capacidad KVA.mconductor, ver tabla 3

Factor de corrección de tensión, ver tabla 4

=Capacidad KVA.mconductorx x Factor de corrección de tensión

=216x x0.166 = 53.784 KVA.m >37.5KVA.m, cumple por caída de tensión

Calculo de la IInterruptor

, normalizando a 20A

Circuito 2 (C2)





=1.5 KVA

KVA.m= 1.5x20= 30 KVA.m

Para un conductor #12 TW en ducto no magnético



=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >30 KVA.m, cumple por caída de tensión



Circuito 3 (C3)

; 12.5 c/cond.





= 3 KVA

KVA.m= 3x6= 18 KVA.m




=135x x0.166 = 33.615 KVA.m >18 KVA.m, cumple por caída de tensión



Circuitos Varios:

Se toma el 100 % de la potencia total consumida en estos circuitos.

Sólo están conectados dos aires acondicionados de 13000 y 15000 BTU para una

potencia de 2100 y 2800 vatios respectivamente, al igual que una secadora de 5300 vatios.

Circuito 4 (C4) Aire Acondicionado

.





= 2.8 KVA

KVA.m= 2.8x13.5= 37.8 KVA.m




=135x x0.665 = 134.66 KVA.m >37.8 KVA.m, cumple por caída de tensión



Circuito 5 (C5) Aire Acondicionado

.





= 2.1 KVA

KVA.m= 2.1x6= 12.6 KVA.m







Circuito 6 (C6) Secadora

.





= 5.3 KVA

KVA.m= 5.3x2= 10.6 KVA.m







Circuitos individuales:

Al existir más de cuatro circuitos individuales, se considera el 75 % de la potencia

total producida por estos, sino el 100%, como factor de coincidencia.

Circuito 7 (C7) Lavadora

.





= 0.3 KVA

KVA.m= 0.3x2= 0.6 KVA.m







Circuito 8 (C8) Nevera de 16”

.





= 0.75 KVA

KVA.m= 0.75x3= 2.25 KVA.m







Circuito 9 (C9) Calentador

.





= 1.5 KVA

KVA.m= 1.5x3= 4.5 KVA.m







Cálculo del alimentador del Sub-tablero (S/T):

Para calcular la corriente de la acometida se adoptaron los siguientes parámetros:

K = 2, V = 120 V, factor de potencia = 1. De donde,

Considerando una reserva del 10 % por bajas de tensión que pudieran aumentar la

corriente se tiene:

Icarga = 84.82 A





= 18.506 KVA

KVA.m= 18.506x13.63= 252.24 KVA.m




=1757x x1 = 878.5 KVA.m >252.24 KVA.m, cumple por caída de tensión



El tableros está empotrado a 1.60 m del piso terminado (considerado para los

circuitos embutidos en el piso), y a 0.9 m del techo (para los circuitos de techo).

LISTA DE CIRCUITOS DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

ESPECIFICACIONES DE MONTAJE

La conexión del neutro se realizará en el tablero principal de la red de distribución

que proporciona el servicio eléctrico. Debe colocarse un interruptor automático en el

medidor, para proteger la acometida contra cortocircuitos en las líneas de servicio, y un

fusible para cada línea, para evitar cortar los conductores en caso de suspensión del

servicio. La acometida ira por el piso, y dicho medidor se colocará a la salida del

apartamento, para facilitar su lectura por parte de los empleados de la empresa de

electricidad.

El Sub-tablero consta de 20 polos (16 activos y 4 de reserva) y de servicio bifásico

con interruptor principal para la protección de las instalaciones (alimentador y demás

circuitos) y será ubicado en la sala-estar, al lado de la puerta principal de entrada, para

facilitar el acceso de la acometida. Deberá ir empotrado en la pared a una altura de 1.60 m

del piso acabado. Este tablero está conformado por los siguientes circuitos ramales:

Las lámparas de techo están colocadas en el área central de la zona a iluminar,

controladas por interruptores en la pared ubicados a 1,20 mts del piso acabado.

Todos los tomacorrientes serán colocados a 0,35 mts del piso acabado, a

excepción de los tomacorrientes de la cocina, lavandero y de los baño que serán ubicados a

1,20 mts del piso acabado.

Todos los calibres de los conductores a usar están especificados en las tablas

anteriores, a las cuales debe recurrirse para la instalación, y serán colocados dentro de

tubos plásticos PVC, para evitar su deterioro, ya que serán embutidos en el piso, pared y

techo.

De acuerdo al código de colores, los conductores de las fases serán de color azul,

rojo o negro, el neutro, de color gris o blanco, y la tierra de color verde.

ESQUEMA GENERAL DEL SISTEMA ELECTRICO RESIDENCIAL

M= MedidorIP= Interruptor PrincipalTP= Tablero PrincipalST= Sub-tablero

ESQUEMA DEL TABLERO PRINCIPAL Y DEL SUBTABLERO DE LA RESIDENCIAL

ANEXOS

M3 fases

IP TP ST

Circuitos ramales

A. Plano de los circuitos de alumbrado.

B. Plano de los circuitos de tomacorrientes de uso general, individuales y varios.

C. Tabla Varias

Tabla 1. Capacidad de carga de los cables de cobre TW.

Tabla 2. Factores de corrección por temperatura

Tabla 3. Capacidad de distribución en KVA.m para conductores monopolares de

cobre aislante TW.

Tabla 4. Factor de corrección para tensiones

Tabla 5. Tablas de consumo de energía promedio

Tabla 6. Numero máximo permisible de conductores

Tabla 1. Capacidad de carga de los cables de cobre TW.

Tabla 2. Factores de corrección por temperatura

Tabla 3. Capacidad de distribución en KVA.m para conductores monopolares de cobre

aislante TW.

Tabla 4. Factor de corrección para tensiones

Tabla 5.

Tabla 6. Numero máximo permisible de conductores

ejemplo de calculo de circuitos

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