¿EN DONDE DEBE UBICARSE EL CENTRO DE CARGA DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA?
En Instalaciones Eléctricas Residenciales Monofásicas (hasta 4,000 Watts, cantidad propuesta) evita mayores cálculos y ponlo junto al interruptor principal. Si la instalación tiene una carga mayor y dispone de varios circuitos entonces ubícalo en el punto más estratégico para alimentar a todas las cargas parciales* (sobre todo si la residencia es de dos o tres pisos, toma en cuenta que los alimentadores para cada circuito tendrán que subir a todos los niveles). Pero si al final de cuentas no quieres buscar ni lugares estrategicos ni nada y te place ponerlo siempre junto al interruptor principal (o donde se te pegue la gana dentro de una residencia) puedes hacerlo sin ningún problema, eso si, a una altura al punto más alto del mismo de 1.70 mts. respecto del Nivel del Piso Terminado (N.P.T.) Libro2-08 (Comité administrador del programa federal de construcción de escuelas).
Cabe mencionar que el interruptor principal no debe estar a una distancia mayor de cinco metros del medidor de energía, según: ESPECIFICACION PARA SERVICIO MONOFASICO CON CARGA HASTA 5 kW EN BAJA TENSION, AREA URBANA, RED AEREA, CON BARDA FRONTAL; CFE EM-BT101. Sin embargo el Centro de Carga si puedes colocarlo en donde quieras, aunque toma nota de que: a mayor distancia se incrementa la longitud de los conductores alimentadores y es mayor la caída de tensión.
Cuando se construye una Instalación Eléctrica que tiene varios circuitos, es recomendable que el centro de carga se ubique geométricamente en el lugar que represente el punto más cercano a todas las cargas parciales de la instalación, para ello puedes auxiliarte de la Geometría Analítica haciendo coincidir cada carga con un punto de la gráfica.
A continuación voy a resolver un problema en donde existen varias cargas parciales perfectamente localizadas en un terreno, y además se tiene identificado al alimentador general.
Supongamos el caso de una empresa que tiene tres talleres.
Cada taller es una carga parcial ubicada a una distancia en metros del alimentador general que en este caso es el transformador que está en el poste.
Pasos a seguir para la solución del problema…
Para este caso y para todos aquellos en los que las cargas (independientemente de su número) estén localizadas, se hace uso de un sistema de coordenadas cartesiano.
Se acomodan todas las cargas especificadas con un punto en el Sistema Coordenado Cartesiano, haciendo coincidir el poste en el punto denominado origen (coordenadas 0,0).
Se determinan las coordenadas para cada una de las cargas. No olvidar que las unidades en este caso son metros.
Se determina la componente en x para la ubicación del centro de carga, mediante la siguiente fórmula.
En donde: Lx es la componente en x para el centro de carga.
L1x, L2x, L3x, Son las longitudes que tienen cada una de las cargas respecto al punto de origen y sobre el eje de las x´s.
C1, C2, C3, son las cargas.
Se procede a sustituir datos y se realiza la operación matemática.
Lx = (10×5,000+40×6,000+65×12,000)/(5,000+6,000+12,000) = 46.52 Mts.
Para el caso de la componente en y se realiza un procedimiento semejante considerando las longitudes que están sobre ese eje.
Se utiliza la siguiente fórmula.
Para la componente y los resultados son:Ly = (20×5,000-10×6,000+15×12,000)/(5,000+6,000+12,000) = 9.56 Mts.
Los resultados anteriores significan que el centro de carga debe ubicarse en las coordenadas (46.52, 9.56) Mts.
Aproximadamente a: (47, 10) Mts.
-La pequeña cruz roja del sistema coordenado-
Nota. Si el resultado de la ubicación del Centro de Carga coincidiera exactamente con algún espacio ocupado, reconsidera su posición y desplázalo hacia la carga más grande.
Este método tiene varias ventajas ya que además de resolver la posición exacta del centro de carga, también permite conocer la distancia en línea recta del alimentador principal (transformador) hasta el interruptor principal y/o hasta el centro de carga dependiendo de si están juntos o separados (solo aplica el teorema de pitágoras). El ahorro del conductor, la compra del calibre adecuado del mismo y hasta una posible caída de tensión, son otras ventajas adicionales.
Hay casos en donde el Interruptor Principal se coloca abajo del transformador en el poste y el Centro de Carga en el lugar resultante del cálculo. Otras veces se colocan ambos elementos en la parte baja del poste, y otros se ponen los dos juntos en el lugar resultante del cálculo. ¿Cuál solución es la mejor? Todas. Todo depende de la situación que se te presente.
Ahora bien, por costumbre siempre utilizo un interruptor de navajas como Interruptor Principal y una caja con pastillas termomagnéticas como Centro de Carga, pero igual puedes utilizar dos o más interruptores de navajas para cubrir ambas cosas o también una pastilla termomagnética como Interruptor Principal y varias de menor capacidad conformando al Centro de Carga. Bueno… será por costumbre que siempre lo hago así, o tal vez porque creo que las laminillas fusibles del Interruptor Principal protegen en los dos sentidos a la instalación eléctrica, de dentro hacia afuera y de fuera hacia adentro… mientras descubro otra cosa seguiré haciéndolo exactamente igual.
Si las cargas estuvieran colocadas en forma lineal, entonces se utilizaría sólo una fórmula.
NOTA. No olvides que este es un ejemplo que te permitirá tomar decisiones más adelante cuando trabajes en instalaciones eléctricas comerciales y algunos casos especiales.
GLOSARIO.
CARGAS PARCIALES. Son partes de la carga total, perfectamente localizadas o ubicadas en una Instalación Eléctrica.