TEMA 26. Cálculo del calibre de los alimentadores principales por el método de Caída de Tensión.

Este método es muy útil sobre todo cuando se trata de grandes instalaciones eléctricas, me refiero a las del tipo Comercial e Industrial, para los casos de instalaciones residenciales comunes con el método de corrientes es suficiente.

Fachada IECSi la instalación es monofásica la fórmula a utilizar es: S=(4*L*Ic)/(Vn*e%) mm2
Bifásica: S=(2*L*Ic)/(Vn*e%) mm2
Trifásica: S=(2*L*Ic)/(Vf*e%) mm2

En donde:

S se denomina Sección Transversal o Área del conductor.
Vn es Voltaje entre Fase y Neutro, 127 Volts.
Vf es Voltaje entre Fase y Fase, 220 Volts (Sistemas trifásicos).
e% es el Porcentaje de Caída de tensión (no debe ser mayor al 3% según 210-19 NOTA 4 de la NOM-001-SEDE-2005),

e% = (e)*(100/Vn)

Puedes aplicar el siguiente criterio con suficiente aproximación. Si la distancia entre el interruptor principal y el centro de carga es aproximadamente de 40 Mts; entonces e%=1 (no afecta). Si la distancia es mayor de 40 Mts hasta 80 Mts, entonces e%=2. Mayor de 80 Mts. hasta donde alcances el 3% que marca la NOM-001-SEDE-2005 del valor del voltaje que tengas en el Interruptor Principal.

e se denomina caída de tensión entre fase y neutro.
Ic es la ya conocida Corriente Corregida, para calcularla sigue el mismo procedimiento del método de corrientes en donde: I=P/(Vn*f.p.) Amps, e Ic=I*f.d. Igual puedes considerar un f.p. de 0.9 y un f.d. de 0.7

Ocasionalmente puedes utilizar ambos métodos para realizar el mismo cálculo y por lo regular da el mismo resultado, a veces por caída de tensión resulta mayor el calibre del conductor.

Veamos el ejemplo del tema anterior (Tema 25, P.3)…

Anteproyecto IEC

Recuerda que: Cada policontacto en muros incluye 2 tomas de corriente de 180 Watts cada una. La motobomba es de ¾ H.P., 580 Watts. Las lámparas son de 100 y de 60 Watts (el símbolo mayor representa las de 100 W). Las luminarias ubicadas al centro de la instalación tienen 4 lámparas de 60 Watts cada una. Además debemos incluir 3 arbotantes intemperie colocados al frente del comercio de 150 Watts cada uno, lo que nos da un gran total para la potencia de: 9,130 Watts, resulta pues un sistema Bifásico

Aunque el cálculo lo vamos a hacer por el método de Caída de Tensión de todas maneras debemos utilizar el método de Corrientes para conocer la corriente corregida. Por lo tanto, aplicando la fórmula de corrientes para sistemas Bifásicos.

I = P/(2*Vn*f.p.) = 9,130/(2*127*0.9) = 39.93 Amp.

Ic = I*f.d. = 39.93*0.7 = 27.95 Amp.

Este ya es un resultado que nos permite saber el calibre del conductor que va del Interruptor Principal hasta el Centro de Carga. Si quisiéramos concluir ahí el problema, entonces podríamos seleccionar Alambre CONOFLAM* 75ºC (instalación oculta) por lo que de acuerdo a las tablas resultan:

2 conductores, para las Fases Cal. 10 y un conductor Neutro Cal. 8 (un calibre mayor debido a que será común a ambas fases).

Pero si continuamos el procedimiento hasta concluirlo por el método de Caída de Tensión haríamos lo siguiente:

Aplicando el Teorema de Pitágoras para calcular la distancia en línea recta del Interruptor Principal al centro de Carga queda:

Distancia = √ (42+82) = √ (16+64) = √ 80 = 8.94 Mts.

Luego utilizando S=(2*L*Ic)/(Vn*e%) para sistemas Bifásicos resulta:

S=(2*L*Ic)/(Vn*e%)=((2)(8.94)(27.95)/((127)(1))=3.93 mm²

Considerando 3.93 mm² buscando en la tabla correspondiente para Alambre CONOFLAM encontramos que:

El calibre 12 tiene 3.31 mm², el 10 tiene 5.26 mm², y el 8 tiene 8.37 mm², por lo tanto el que más se acerca -hacia arriba- es el calibre 10, por lo cual seleccionamos: 2 conductores de alambre CONOFLAM calibre 10 para las fases y uno calibre 8 para el neutro.

O sea que… el resultado es el mismo con ambos métodos. Aunque como ya lo dije, muchas veces con el método de caída de tensión resulta un calibre mayor, sobre todo en los casos en los que el método de corrientes arroja resultados ajustados.

Ahora bien, ¿de que calibre debe ser el alimentador que va desde el Kilowatthorímetro hasta el Interruptor Principal?

Tienes dos opciones al respecto:

1. Ponerlo del mismo calibre de los conductores que van del Interruptor Principal al Centro de Carga, o bien,

2. Aumentar un calibre, en cuyo caso quedarían: 2 Fases en Cal. 8 y un Neutro Cal. 6

¿Cuál de las dos opciones es la mejor en este caso? Por seguridad la segunda y por economía la primera. Si la distancia entre ambos dispositivos (KWatthorímetro e Interruptor Principal) fuera mayor (aproximadamente unos 20 Mts.) definitivamente tendrías que aumentar un calibre.

Siempre, siempre, siempre, debes tener bien presente la distancia que hay de un punto a otro para alimentar con energía eléctrica, si ésta es considerable, habrá caída de tensión.

En lo personal utilizo casi siempre el Método de Corrientes para cualquier instalación eléctrica y el de Caída de Tensión para comprobación o en cálculos grandes.

* Puedes utilizar cualquier marca conocida de conductor eléctrico y salvo pequeñas diferencias el resultado es el mismo. No te recomiendo utilizar “clones” de conductores (Made In… quien sabe donde), o a veces sin marca.

2 comentarios:

iguerrero dijo...

Actualización en: http://iguerrero.wordpress.com
Ing. I. Guerrero Z.

Angel VH dijo...

Buen dia.

¿Cual es la razon para seleccionar un alimentador con temperatura de operacion de 75°C cuando la corriente supera los 100 amperes? ¿esto se encuentra en la NOM?

Gracias por su atencion.

Angel VH