cálculo de conductores eléctricos

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Ing. Isaías Hernández Hernández

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Metodología para el cálculo de conductores eléctricos de acuerdo con la NOM-001-SEDE-2012 que aplica en México.

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Ing. Isaías Hernández Hernández

Las instalaciones eléctricas en el país se rigen por la

norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-2012

Establecen las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades.

Promueven el uso de la energía eléctrica en forma segura.

Introducción

Cubren a las instalaciones destinadas para la

utilización de la energía eléctrica en: Propiedades industriales, comerciales, de vivienda,

cualquiera que sea los niveles de tensión de operación.

Casas móviles, vehículos de recre, ferias…

Instalaciones del usuario fuera de edificios

Alambrado fijo para telecomunicaciones, señalización, control y similares

Los equipos eléctricos sólo están considerados respecto a su selección y aplicación para la instalación correspondiente.

Introducción

Alimentadores

Corriente a plena carga:

𝐼𝑝𝑐 =𝑊

𝜂 ∗ 𝐹𝑃 ∗ 3 ∗ 𝑉

Cálculo de alimentadores

215 Alimentadores

215-2(a)(1) General. Los conductores deben tener una ampacidad no menor que la necesaria para suministrar energía a las cargas calculadas. El tamaño mínimo del conductor del circuito alimentador antes de la aplicación de cualquier ajuste o de factores de corrección, debe tener ampacidad permisible no menor a la carga no continua, más el 125 por ciento de la carga continua.

𝐼𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑛𝑜−𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑎+ 1.25𝐼𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑎

Cálculo de alimentadores

Factores de ajuste o corrección:

Factor por agrupamiento

Factor por temperatura

Factor por canalizaciones en azotea

Cálculo de alimentadores

Factor por agrupamiento

310-15(g)(3) Factores de ajuste. a) Más de tres conductores portadores de corriente en una canalización o cable. Cuando el número de conductores portadores de corriente en una canalización o cable es mayor de tres, o cuando los conductores individuales o cables multiconductores se instalan sin conservar su separación en una longitud continua mayor de 60 centímetros y no están instalados en canalizaciones, la ampacidad permisible de cada conductor se debe reducir como se ilustra en la Tabla 310-15(b)(3)(a). Cada conductor de corriente de un grupo de conductores en paralelo se debe contar como un conductor portador de corriente.

Cálculo de alimentadores

TABLA 310-15 (b)(3)(a).- Factores de ajuste para más de tres conductores

portadores de corriente en una canalización o cable

Número de conductores

Porcentaje de los valores en las tablas

310-15(b)(16) a 310-15(b)(19), ajustados

para temperatura ambiente, si es

necesario.

4-6 80

7-9 70

10-20 50

21-30 45

31-40 40

41 y más 35

Cálculo de alimentadores

Factor por temperatura

Tabla 310-15(b)(2)(a).- Factores de Corrección basados en una temperatura ambiente de 30 ºC.

Tabla 310-15(b)(3)(c).- Ajustes a la temperatura para canalizaciones circulares expuestas a la luz solar en o

por encima de azoteas

Cálculo de alimentadores

Para temperatura ambiente distintas de 30 ºC, multiplique las anteriores ampacidades permisibles por

el factor correspondiente de los que se indican a continuación:

Temperatura ambiente

(ºC)

Rango de temperatura del conductor

60 ºC 75 ºC 90 ºC

10 o menos

11-15

16-20

21-25

1.29

1.22

1.15

1.08

1.20

1.15

1.11

1.05

1.15

1.12

1.08

1.04

26-30

31-35

36-40

41-45

1.00

0.91

0.82

0.71

1.00

0.94

0.88

0.82

1.00

0.96

0.91

0.87

46-50

51-55

56-60

61-65

0.58

0.41

--

--

0.75

0.67

0.58

0.47

0.82

0.76

0.71

0.65

66-70

71-75

76-80

81-85

--

--

--

--

0.33

--

--

--

0.58

0.50

0.41

0.29

Cálculo de alimentadores

Cálculo de alimentadores

Por caída de tensión

Este apartado se calcula mediante:

𝑍 =%𝑒 ∗ 𝑉

𝑘 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑝𝑐

En donde, la impedancia Z queda expresada en Ω/m.

Cálculo de alimentadores

Por corriente de corto circuito.

Este apartado va en relación directa con el tipo del conductor, ciclo de corriente de cortocircuito

Cálculo de alimentadores

Cálculo del conductor de puesta a tierra.

Tabla 250-122. Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para canalizaciones y equipos

Cálculo de alimentadores

Capacidad o ajuste del dispositivo

automático de protección contra

sobrecorrienteen el circuito antes de

los equipos, canalizaciones, etc., sin

exceder de:

(amperes)

Tamaño

CobreCable de aluminio o aluminio

con cobre

mm2 AWG o kcmil mm2 AWG o kcmil

15

20

60

100

200

300

400

500

600

800

1000

1200

1600

2000

2500

3000

4000

5000

6000

2.08

3.31

5.26

8.37

13.30

21.20

33.60

33.60

42.40

53.50

67.40

85.00

107

127

177

203

253

355

405

14

12

10

8

6

4

2

2

1

1/0

2/0

3/0

4/0

250

350

400

500

700

800

--

--

--

--

21.20

33.60

42.40

53.50

67.40

85.00

107

127

177

203

304

304

380

608

608

--

--

--

--

4

2

1

1/0

2/0

3/0

4/0

250

350

400

600

600

750

1200

1200

Para cumplir en lo establecido en 250-4(a)(5) o (b)(4), el conductor de puesta a tierra de equipos podría ser de mayor

tamaño que lo especificado en esta Tabla.

*Véase 250-120 para restricciones de instalación.

Cálculo de alimentadores

210-20. Protección contra sobrecorriente. Los

conductores de circuitos derivados y los equipos deben estar protegidos mediante dispositivos de protección contra sobrecorriente con valor nominal o ajuste que cumpla lo establecido en (a) hasta (d) siguientes.

Cálculo de protecciones

c) Cargas continuas y no continuas. Cuando un

circuito derivado alimenta cargas continuas o cualquier combinación de cargas continuas y no-continuas, la capacidad nominal del dispositivo de sobrecorriente no debe ser menor a la carga no-continua más el 125 por ciento de la carga continua.

𝐼𝑠𝑐 = 𝐼𝑛𝑜−𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑎 + 1.25𝐼𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑎

Cálculo de protecciones

220-18. Cargas máximas. La carga total no debe

exceder el valor nominal del circuito derivado y no debe exceder las cargas máximas especificadas en (a) hasta (c), bajo las condiciones especificadas aquí.

240-6. Capacidades estandarizadas de fusibles e

interruptores automáticos. a) Fusible e interruptores automáticos de disparo fijo.

Los valores de corriente normalizados para los fusibles e interruptores automáticos de circuito de tiempo inverso, son: 15, 16, 20, 25, 30, 32, 35, 40, 45, 50, 60, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, y 6000 amperes. Los valores en amperes estandarizados adicionales para fusibles den ser de 1, 3, 6, 10 y 601. Se permitirá el uso de fusibles e interruptores automáticos de tiempo inverso con valores en amperes no estandarizados.

El área máxima disponible de una tubería conduit es

del 40% del área total.

Cálculo de canalizaciones

Diámetro nominal de

tubería conduit.

(mm, plg)

Área máxima disponible

16 (13, 1/2”) 78

21 (19, 3/4”) 142

27 (25, 1”) 221

35 (32, 1 1/4”) 392

41 (38, 1 1/2”) 532

53 (51, 2”) 874

63 (61, 2 1/2”) 1235

78 (76, 3”) 1908

91 (89, 3 1/2”) 2551

103 (102, 4”) 3285

Carga

• Carga que se alimentará

• Determinación de la corriente máxima

Alimentador

• Por ampacidad

• Por caída de tensión

Protecciones

• Cálculo de las protecciones

• Cálculo de conductor de puesta a tierra

Canalización• Cálculo de canalizaciones

Metodología de cálculo