CENTRO DE REHABILITACIÓN ESTATAL PARA EL ESTADO DE CAMPECHE
MEMORIA DE CÁLCULO CIRCUITOS DERIVADOS
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
DICIEMBRE de 2011
EJEMPLO DE CÁLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS DERIVADOS
Cálculo de Circuito derivado de Alumbrado. * Cálculo del calibre del conductor.
DATOS: Circuito de sistema crítico. 1AC05, 1AC05, Plano IEA0-03. Tipo de carga: alumbrado. Carga instalada: 630 W. Circuito 1f, 2h, 127V. CÁLCULO DE LA CORRIENTE I n
P (W ) =
V F xF . P .
630 =
127 x0.9
=
5.5 A
Corrección por ser carga continua I n
=
5.5 x1.25
=
6.8 A
Corrección por factor de agrupamiento y temperatura. F.A.= 0.8 (se consideran mas de tres conductores portadores de corriente) F.T.= 82 ( 36ºC. Campeche.)
Ic= Corriente Corregida. I C
In =
F . AxF .T
=
6.8 10.36 A 0.8 x0.82 =
De acuerdo al cálculo cálculo por corriente corriente y a la tabla 310.16 el conductor conductor seleccionado seleccionado mínimo será calibre 12 AWG. Con aislamiento aislamiento THW-LS 75ºC con capacidad de conducción conducción de corriente de 25 A. para circuitos menores a 100 A.
2
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
Cálculo de caída de tensión por resistencia
DATOS: V = 127 е%. = 2.0 In= = 5.5 L = 28
S =
4 LI Vxe%
=
4(28)(5.5) 127 x2.0
=
2.42mm 2
S = Sección transversal del conductor. V = Tensión o voltaje. е%.= Caída de tensión máxima permitida. I = Corriente Nominal. L = Longitud. Por lo tanto de acuerdo al cálculo por caída de tensión y a la Tabla 310.16 se seleccionará un conductor calibre 12 AWG con una sección de 3.31 mm2 • •
Cálculo por corriente: 2-12 AWG. Cálculo por caída de tensión: 2-12 AWG.
POR LO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UN CONDUCTOR CALIBRE CALIBRE 12 AWG CON SECCION DE 3.31mm² Y AISLAMIENTO THW-LS THW-LS 75ºC.
Caída de tensión e%
=
4 LI VxS
=
4(28)(5.5) 1.46% 127 x3.31 =
* Cálculo del diámetro de tubería De acuerdo a la tabla 250-95 el calibre para conductor conductor desnudo de tierra física será de 12 AWG (20 A).
3
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
El área aproximada de conductores calibre 12 AWG con aislamiento THW-LS 75ºC, es de 11.7mm² y para conductores desnudos calibre 12 AWG es de 4.29 mm².
Área Total = (11.7 x 2 ) + 4.29 = 27.69 mm². Con un factor de relleno relleno del 40%. El área total permisible permisible dentro dentro de un tubo conduit conduit de 16 mm es de 78 mm². POR LO TANTO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UNA TUBERÍ TUBERÍA A DE 16MM ( 1/2 ” ) Circuito: 2-12, 1-12d; T-16mm
*Cálculo de la Protección del Circuito Derivado De acuerdo con el artículo 210 de la NOM se calculará la protección del circuito derivado de la siguiente manera. Protección Protección = In x 1.25 = 5.5 x 1.25 = 6.8 A., por lo tanto se selecciona la protección inmediata superior, que será de 1P-15 A.
4
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
Cálculo de Circuito derivado de Contactos. * Cálculo del calibre del conductor.
DATOS: Circuito critico 6AC03, Plano IEC0-03. Tipo de carga: contactos. Carga instalada: 360 W. Circuito 1f, 2h, 127V. CALCULO DE LA CORRIENTE I n
=
P (W )
360 V xF . P . 127 x 0.9 =
=
3.15 A
F
In= Corriente Nominal. F.A.= 0.8 (se consideran mas de tres conductores portadores de corriente) F.T.= 0.82 (36ºC. Campeche.) I C
In =
F . AxF .T
=
3.15 A 0.8 x0.82
=
4.80 A
De acuerdo al cálculo por corriente y a la tabla 310.16 el conductor seleccionado será calibre 10 AWG. Con aislamiento THW-LS 75ºC con capacidad de conducción de corriente de 30 A. para circuitos menores de 100 A. y aislamiento a 60°c Cálculo por caída de tensión por resistencia
DATOS: V = 127 е%. = 2 In= = 3.15 L = 44 S =
4 LI V xe%
=
4(44)(3.15) 127 x2 5
=
2.18mm 2
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
S = Sección transversal del conductor. V = Tensión o voltaje. е%.= Caída de tensión máxima permitida. I = Corriente Nominal. L = Longitud. Por lo tanto de acuerdo al cálculo por caída de tensión y tabla 310-16 se seleccionará un conductor calibre 10 AWG con una sección de 5.26 mm2. • •
Cálculo por corriente: 2-10 AWG. Cálculo por caída de tensión: 2-10 AWG,
Por criterio de diseño el conductor mínimo para contactos es calibre 10 AWG. POR LO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UN CONDUCTOR CALIBRE CALIBRE 10 AWG CON SECCION DE 5.26mm² Y AISLAMIENTO THW-LS THW-LS 75ºC. Caída de tensión. e%
=
4 LI VxS
=
4(44)(3.15) 127 x5.26
=
0.82%
* Cálculo del diámetro de tubería De acuerdo a la tabla 250-95 el calibre para conductor conductor desnudo de tierra física será de 12 AWG (20 A). El área aproximada de conductores calibre 10 AWG con aislamiento THW-LS 75ºC, es de 15.7mm² y para conductores desnudos calibre 12 AWG es de 4.29 mm². Área Total = 15.7 x 2 + 4.29 = 35.69 mm². Con un factor de relleno relleno del 40%. El área total permisible permisible dentro dentro de un tubo conduit conduit de 16 mm es de 78 mm².
6
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
POR LO TANTO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UNA TUBERÍ TUBERÍA A DE 16MM ( 1/2 ” ) CIRCUITO: 2-10, 1-12d; T-16MM
*Cálculo de la Protección del Circuito Derivado De acuerdo con el artículo 210 de la NOM se calculará la protección del circuito derivado de la siguiente manera. Protección Protección = In x 1.25 = 3.15 x 1.25 = 3.9A., por lo tanto se selecciona la protección inmediata superior, que será de 1P-20 A. (Por criterio de diseño la protección mínima para contactos es de 20 A)
POR LO TANTO SE SELECCIONA UNA PROTECCION DE 1P-20 A.
7
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
Cálculo de Circuito derivado de Contactos Regulados. * Cálculo del calibre del conductor.
DATOS: Circuito critico 4cr03, Plano IEC0-03. Tipo de carga: contactos regulados. Carga instalada: 500 W. Circuito 1f, 2h, 120V. CALCULO DE LA CORRIENTE I n
=
P (W )
500 V xF . P . 120 x0.9 =
=
4.63 A
F
In= Corriente Nominal. F.A.= 0.8 (se consideran mas de tres conductores portadores de corriente) F.T.= 0.82 (36ºC. Campeche.) I C
In =
F . AxF .T
=
4.63 A 0.8 x0.82
=
7.05 A
De acuerdo al cálculo por corriente y a la tabla 310.16 el conductor seleccionado será calibre 10 AWG. Con aislamiento THW-LS 75ºC con capacidad de conducción de corriente de 30 A. para circuitos menores de 100 A. y aislamiento a 60°c Cálculo por caída de tensión por resistencia
DATOS: V = 120 е%. = 2 In= = 4.63 L = 36 S =
4 LI V xe%
=
4(36)(4.63) 120 x 2
8
=
2.77 mm 2
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
S = Sección transversal del conductor. V = Tensión o voltaje. е%.= Caída de tensión máxima permitida. I = Corriente Nominal. L = Longitud. Por lo tanto de acuerdo al cálculo por caída de tensión y tabla 310-16 se seleccionará un conductor calibre 10 AWG con una sección de 5.26 mm2. • •
Cálculo por corriente: 2-10 AWG. Cálculo por caída de tensión: 2-10 AWG,
Por criterio de diseño el conductor mínimo para contactos es calibre 10 AWG. POR LO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UN CONDUCTOR CALIBRE CALIBRE 10 AWG CON SECCION DE 5.26mm² Y AISLAMIENTO THW-LS THW-LS 75ºC. Caída de tensión. e%
=
4 LI 4(36)(4.63) 1.05% 120 x5.26 VxS =
=
* Cálculo del diámetro de tubería De acuerdo a la tabla 250-95 el calibre para conductor conductor desnudo de tierra física será de 12 AWG (20 A). El área aproximada de conductores calibre 10 AWG con aislamiento THW-LS 75ºC, es de 15.7mm² y para conductores desnudos calibre 12 AWG es de 4.29 mm². Área Total = 15.7 x 3+ 4.29 = 51.39 mm². Con un factor de relleno relleno del 40%. El área total permisible permisible dentro dentro de un tubo conduit conduit de 16 mm es de 78 mm².
9
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
POR LO TANTO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UNA TUBERÍ TUBERÍA A DE 16MM ( 1/2 ” ) CIRCUITO: 2-10, 1-10 T.A; 1-12d; T-16MM
*Cálculo de la Protección del Circuito Derivado De acuerdo con el artículo 210 de la NOM se calculará la protección del circuito derivado de la siguiente manera. Protección Protección = In x 1.25 = 4.63 x 1.25 = 5.78A, por lo tanto se selecciona la protección inmediata superior, que será de 1P-20 A. (Por criterio de diseño la protección mínima para contactos es de 20 A)
POR LO TANTO SE SELECCIONA UNA PROTECCION DE 1P-20 A.
10
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
CÁLCULO DE CIRCUITO DERIVADO PARA MOTORES * Cálculo del calibre del conductor.
DATOS: BAL, Plano IEF- CM-02. Tipo de carga: Motor. Carga instalada: 2 C.P. Circuito derivado 3F, 3H, 220V. Cálculo por Corriente Ia.p= 6.8 A. In = 6.8 X 1.25= 8.5A (Articulo 430-22(a) de la NOM). NOM). Corrección por factor de agrupamiento y temperatura F.A.= 1.0 (se consideran tres conductores portadores de corriente) F.T.= 0.82 (36ºC. Campeche.)
I C
8.25
In =
F . AxF .T
=
1.0 x0.82
=
10.06 A
De acuerd acuerdoo al artíc artículo ulo el con conduc ductor tor selecc seleccion ionado ado por corrie corriente nte será será 10 AW AWG. G. Co Conn aislamiento TW-LS 75º C con capacidad de conducción de corriente de 30 A. (El Calibre mínimo para Circuitos derivados en Fuerza será del 10 AWG por criterio de diseño). Cálculos de caída de tensión por impedancia. DATOS: V L = 220 V. е% =2.0 In = 6.8 A L = 6
11
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
Se realiza cálculo de caída de tensión por impedancia. Z =
VLx10
3
x
e%
Z =
LxI
220 x10 2.0 x 1.732 6 x6.8
=
62.26
Por lo tanto se selecciona un cable con impedancia próxima inferior al cálculo anterior, la cual corresponde a un cable de calibre 10 AGW con aislamiento THW-LS con impedancia impedancia de 3.632
Caída de tensión real:
e%
e%
=
Z ( =
3 xLI )
VLx10
=
3.632( 3 x6 x6.8) 220 x10
=
0.11%
POR LO TANTO SE SELECCIONA UN CONDUCTOR CALIBRE No. 10 AWG THW-LS CON UNA SECCIÓN DE 15.7 mm2. *Cálculo del diámetro de tubería De acuerdo a la tabla 250-95 el calibre para conductor desnudo de tierra física será del 10 AWG (30 A). El área aproximada aproximada de conductores conductores con aislamiento aislamiento THW-LS 75ºC calibre 10 AWG, es de 15.7mm², para conductores desnudos calibre 10 AWG es de 6.82 mm² (Tabla 10-8). Área Total = 15.7 x 3 +6.82 = 53.92 mm². Con un factor factor de relleno relleno del 40%. El área total permis permisible ible dentro dentro de un tubo conduit conduit de 16mm es de 78 mm². POR LO TANTO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONA UNA TUBERÍ TUBERÍA A DE 16 MM ( 1/2 ” ) Circuito: 3-10, 1-10d; T-16mm
12
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
*Cálculo de la Protección del Circuito Derivado De acuerdo con la TABLA 440-21 de la NOM se calculará la protección del circuito derivado del motor para un interruptor automático de la siguiente manera. Protección Protección = In x 2.5 = 6.8 x 2.5 = 17 A, por lo tanto tanto se selecciona selecciona la protecci protección ón inmediata inferior, que será de 3P-15 Amp.
13
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
CÁLCULO DE BOMBA CONTRA INCENDIO * Cálculo del calibre del conductor.
DATOS: BAL, Plano IEF- CM-01. Tipo de carga: Motor. Carga instalada: 20 C.P. Circuito derivado 3F, 3H, 220V. De acuer acuerdo do al artícu artículo lo 695 695-3 -3 de la NO NOMM-00 001-S 1-SED EDE-2 E-200 0055 los los dispo disposit sitivo ivoss de sobrecorriente sobrecorriente se debe elegir o programar de modo que soporten indefinidamente indefinidamente la suma de las corrientes eléctricas a rotor bloqueado, de la bomba contra incendios y de las bombas auxiliares, más la capacidad eléctrica de los accesorios.
Cálculo por Corriente In = 54 (Articulo 430-22(a) de la NOM). Irb= 290 A. (Artículo 430-151B) Corrección por factor de agrupamiento y temperatura F.A.= 1.0 (se consideran tres conductores portadores de corriente) F.T.= 0.88 (36ºC. Campeche ). El alimentador se calcula de acuerdo a la corriente a rotor bloqueado del motor ya que el cálculo de la protección se realizara conforme a la misma. I C
Irb =
F . AxF .T
=
290 329.54 A 1.0 x0.88 =
De acuerdo acuerdo a la tabla 310.16 de la la NOM el conductore conductoress seleccionados seleccionados por corriente corriente serán dos conductores por fase de calibre 2/0 AWG. Con aislamiento aislamiento TW-LS 75º C con capacidad de conducción de corriente de 350 A.
14
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
El cálculo por caída de tensión se realiza conforme a condiciones normales de operación. Cálculos de caída de tensión por impedancia. DATOS: V L = 220 V. е% =2.0 In = 54 A L = 6
Se realiza cálculo de caída de tensión por impedancia. Z =
VLx10
3
x
e%
Z =
LxI
220 x10 2.0 x 1.732 6 x54
=
7.84
Por lo tanto se selecciona un cable con impedancia próxima inferior al cálculo anterior, la cual corresponde a un cable de calibre 10 AGW con aislamiento THW-LS con impedancia impedancia de 3.632
-Conductor por corriente, dos conductores calibre 2/0 AWG por fase. -Conductor por caída de tensión calibre 10AWG. POR LO TANTO SE SELECCIONAN SELECCIONAN DOS CONDUCTOR CONDUCTORES ES CALIBRE CALIBRE 2/0 2 AWG THW-LS 75ºC CON UNA SECCIÓN DE 33.6 mm POR CADA CONDUCTOR. Caída de tensión real: e%
e%
=
Z ( =
3 xLI )
VLx10
=
0.186( 3 x6 x54) 220 x10
*Cálculo del diámetro de tubería
15
=
0.04%
CIRCUITOS DERIVADOS Centro de Rehabilitación Estatal para el Estado
De acuerdo a la tabla 250-95 el calibre para conductor desnudo de tierra física serán dos conductores calibre 6 AWG (400A). El área aproximada de un conductor con aislamiento THW-LS 75ºC calibre 2/0 AWG, es de 169mm², para un conductor desnudo calibre 6 AWG es es de 17.2 mm² (Tabla 108). Área Total = 169 x 3 +17.2 +17.2 = 524.2 mm². Con un factor factor de relleno relleno del 40%. El área total permis permisible ible dentro dentro de un tubo conduit conduit de 53mm es de 867 mm². POR LO TANTO TANTO SE SELECCIONA SELECCIONAN N DOS TUBERÍAS TUBERÍAS DE 53 MM ( 2 ” ) Circuito: 6-2/0, 2-6d; 2 T-53mm
*Cálculo de la Protección del Circuito Derivado De acuerdo al artículo 695-3 de la NOM_001-SEDE2005 la protección debe soportar la corriente a rotor bloqueado del motor. Irb= 290 A. (Artículo 430-151B) Protección = 3P-300 Amp.
16
