Cµlculo de Circuitos Ramales -Rev. 2002

REPROCON S. A. www.reproconsa.com

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CLCULO DE CIRCUITOS RAMALES

Dr. Ing. Vctor E. Rojas C.


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CIRCUITOS RAMALES

Un circuito ramal (tambin llamado circuito secundario o circuito derivado) comprende aquella porcin de circuito que se extiende

ms all del ltimo dispositivo de sobre corriente que protege al circuito propiamente dicho y que abastece los equipos elctricos

de cualquier ndole que estn conectados ya sea en forma

permanente o son para enchufar a tomacorrientes apropiados. Cada circuito ramal debe estar protegido contra sobre corrientes

por un dispositivo de sobre corriente que deber estar ubicado en

el extremo de alimentacin de energa al mencionado circuito.

Estos circuitos ramales alimentan las siguientes cargas:

1) Residenciales 2) Comerciales 3) Industriales

CARGAS RESIDENCIALES Tabla 220-3(a)[220.12];

210-11(1)[210.11(C)(1)]; Tabla 220-19[220.55]

Los circuitos ramales residenciales, se calculan diferentemente

que aquellos comerciales y aquellos industriales. Los correspondientes a uso general se calculan a 3va por pie cuadrado

de rea residencial (una vivienda de 2000 pies cuadrados de rea,

requiere entonces 2000 pies 3va/ pies = 6000va para alimentar los circuitos de iluminacin general y los tomacorrientes de uso

general de la vivienda).

Otro ejemplo, seran los dos circuitos de 20 amperios cada uno,

que alimentan los circuitos de electrodomsticos de la cocina,

despensa, comedor y desayunador respectivamente. Hay tambin circuitos individuales, como el que alimenta una cocina de 12kw,

ste se calcula a 8kw, siguiendo la Tabla 220-19 [220.55].


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Circuitos de uso general 220-3(a)[220.12]); Tabla 220-

3(a)[220.12]

El clculo de cargas de uso general para viviendas es de 3va por pie cuadrado de rea. A los efectos del rea, se toman las

dimensiones externas de la vivienda y no se toman en cuenta los

corredores abiertos, los garajes y aquellas reas que no tengan utilizacin actual o futura. Los valores de densidad de carga de la

Tabla 220-3(a) [220.12] estn considerados con cargas a factor de potencia 100%. En el caso que hubiera porciones de carga con

factores de potencia inferiores y estas porciones tuvieran

influencia importante en el clculo de la carga total, habra que determinarlas, para aumentar los voltamperios correspondientes

(caso de los valores de densidad de carga a utilizar en las oficinas

modernas).

El nmero de circuitos ramales de 15 o 20 amperios de una

vivienda, se determina multiplicando el rea en pies cuadrados de la vivienda por 3va y dividiendo el resultado por el producto de la

capacidad de corriente permanente de la proteccin de sobrecarga

utilizada y el voltaje de alimentacin de los circuitos.

Encuntrese el nmero de circuitos de 15 amperios, de uso general, para una residencia de 2700 pies cuadrados.

2700 pies 3va/pie = 8100va 8100va/ (15amp 120v) = 5

El nmero de circuitos es 5

Circuitos de electrodomsticos 210-52(b)(1)[210.52(B)(1)]; 220-

16(a)[220.52(A)]; 210-11(c)(1)[210-11(C)(1)]

Se requiere un mnimo de dos circuitos de 20 amperios cada uno,

para alimentar tomacorrientes para pequeos utensilios


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(electrodomsticos) ubicados en la cocina, despensa, comedor y

desayunador. Para efectos de clculo de carga, dichos circuitos se

calculan a 1500va cada uno y se distribuir su alimentacin a los tomacorrientes, procurando que los circuitos queden balanceados.

Encontrar el nmero de circuitos para electrodomsticos para la vivienda del ejemplo anterior, si la cocina, despensa, comedor y

el desayunador tienen las siguientes dimensiones: Cocina 8 x 10 = 80 Despensa 6 x 9 = 54 Comedor 10 x 12 = 120 Desayunador 9 x 12 = 108 rea total = 362 Para efectos de densidad de carga, tomando en cuenta la Tabla

220-3(a)[220.12], un circuito de 20 amperios de capacidad

cubre: (20 amp 120v)3va/pie =800; dos circuitos de 20amps, cubren entonces 1600. Como 362 es inferior a 1600, son suficientes estos dos circuitos para cubrir los requerimientos para pequeos utensilios.

Circuito del rea de lavandera 210-11(c)(2)[210.11(C)(2)];

220-16(b)[220.52(B)]; 210-52(f)[210.52(F)]

Al menos un circuito de 20 amperios y de 1500va (para efectos de clculo), se requiere para alimentar los tomacorrientes del rea de

la lavandera. La plancha puede estar conectada a este circuito,

pero otros tomacorrientes ajenos al rea de lavandera, no deben estar alimentados por este circuito.

Circuitos individuales 210-19(a)[210.19(A)]

En el caso de cargas continuas, la carga no debe exceder el 80%

de la capacidad nominal del circuito ramal; en el caso de cargas no continuas, la carga puede coincidir con la capacidad nominal

del circuito ramal. Tngase presente que el NEC define continua


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una carga que permanezca estable por ms de tres horas. Por

consiguiente los circuitos ramales individuales en viviendas, se

calculan al 100% o al 125% de la corriente de plena carga del artefacto que alimentan (segn sea este de funcionamiento no

continuo o de funcionamiento continuo respectivamente) y

aplicando factores de demanda que dependen del tipo de carga.

Equipo residencial de cocina 220.19[220.55]

El clculo de la demanda de carga de los circuitos de cocina domsticos se realiza mediante el uso de los factores de demanda

de la Tabla 220-19[220.55]. Estos factores de demanda estn

listados en las columnas A, B y C y se relacionan con el tamao de la cocina, plantilla u horno. Cuando la potencia excede los

12kw o hay ms de una unidad conectada, se usan las notas al pie

de la tabla conjuntamente con la Tabla 220-19 [220.55].

Columna A[C], Tabla 220-19 [220.55]

Se utiliza para equipos de cocina > 8.75kw y hasta 12kw.

Conforme a la Tabla, la mxima demanda para una cocina de 12kw es de 8kw; igualmente la mxima demanda para otra

cocina de 10kw es tambin de 8kw

Columna B[A], Tabla 220-19 [220.55]

Es utilizada para equipos de cocina de potencia inferior a 3.5kw.

Cul es la demanda mxima de un horno de 3kw?

Conforme a la columna B[A] de la Tabla 220-19[220.55]: 3kw

80% = 2.4 kw; por lo tanto la demanda mxima es 2.4kw.


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Cul es la demanda mxima para un circuito ramal que

alimenta dos hornos de 3kw cada uno? La demanda mxima se determina por el nmero de unidades

alimentadas multiplicadas por el factor porcentual aplicado por

la Tabla 220-19[220.55], columna B[A]. 3kw 2 75% = 4.5kw; por lo tanto, la demanda mxima es de

4.5kw

Columna C[B], Tabla 220-19[220.55]

Esta columna se utiliza para unidades entre 3.5kw y hasta 8.75kw,

unidades muy comunes en la actualidad.

Cul es la demanda mxima para una cocina de 8.75kw?

Conforme a la tabla: 8.75kw 80% = 7kw; la demanda mxima

es entonces 7kw

Nota 1, Tabla 220-19[220.55]

La Nota 1 de la tabla se aplica cuando las unidades son mayores

de 12kw pero inferiores a 27kw y todas de la misma potencia. La

mxima demanda de la columna A [C]debe aumentarse en un 5% por cada kw en exceso que tengan las unidades sobre los 12kw.

Cul es la demanda mxima de una cocina de 18kw? 18kw-12kw = 6kw

6 5% = 30%

De la Tabla 220-19[220.55], Columna A[C]: 8kw 130% = 10.4kw

La demanda mxima es de 10.4kw

Nota 2, Tabla 220-19[220.55]

La Nota 2 se aplica en equipos de cocina de valores desiguales entre >8.75kw y 27kw. El valor promedio se calcula sumando los

kw de todos los equipos involucrados y dividiendo por el nmero

de unidades. Aquellas unidades con potencia inferior a 12kw, se


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calculan a 12kw. El excedente de este valor promedio con

respecto a 12kw, se multiplica por 5% y a este resultado se le

aplica la mxima demanda de la columna A [C]que corresponde al nmero de unidades del caso, obtenindose as la demanda

mxima correspondiente.

Cul es la demanda mxima de un sistema que alimenta 3

cocinas de 9kw, 18kw y 24kw respectivamente? 12kw + 18kw + 24kw = 54kw

54kw3 = 18kw 18kw-12kw = 6kw 6kw 5% = 30%

De la Tabla 220-19[220.55] y la columna A[C], la demanda

mxima para 3 unidades es 14,

14kw 130% = 18.2kw, la demanda mxima es entonces 18.2kw

Nota 3, Tabla 220-19[220.55]

Para unidades entre 1.75kw y hasta 8.75kw. En vez del mtodo contemplado en la columna A[C], es permitido sumar los kw de

las unidades y multiplicar este valor por los factores de demanda

especificados en las columnas B[A] o C[B] para el nmero de unidades dado, esto en el caso en que los kw de las unidades

pertenezcan todos a los valores de una sola de las columnas, sea la

B[A] o la C[B]. Si en cambio los hay pertenecientes a ambas columnas, los factores de demanda para cada columna se

aplicarn a las unidades pertenecientes a cada columna y los

resultados se sumarn.

Nota 4, Tabla 220-19[220.55]

Esta nota es especfica para el caso de una plantilla elctrica y no

ms de dos hornos de pared instalados en el mismo recinto y

alimentados por el mismo circuito ramal. Su demanda mxima se calcula sumando los kw de las dos o tres unidades y tratando este


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total como una sola unidad (se le aplica el factor 8 de la columna

A[C] de la Tabla 220-19[220.55]).

Cul es la demanda mxima de un circuito ramal que alimenta

una plantilla elctrica de 8kw, un horno de pared de 10kw y otro

de 12kw? 8kw + 10kw + 12kw = 30kw

30kw 12kw = 18kw 18kw 5% = 90%

De la columna A[C], Tabla 220-19[220.55], la demanda mxima

para una sola unidad es de 8kw,

8kw 190% = 15.2kw: la mxima demanda es entonces 15.2kw

Cul es la demanda mxima de un circuito ramal que alimenta una plantilla elctrica de 8kw y dos hornos, uno de 8kw y el otro

de 6kw?

8kw + 8kw + 6kw = 22kw 22kw- 12kw = 10kw

10kw 5% = 50%

8kw 150% = 12kw, la mxima demanda es entonces 12kw

Dimensionando las derivaciones 210-19 (c ), Ex.1,

Ex.2[210.19(A)(3)EX.1,EX.2]

La Nota 4, Tabla 220-19[220.55], permite la realizacin de estas

derivaciones, sin incluir protecciones individuales en las derivaciones. Sin embargo cuando se hagan derivaciones de

conductores mayores a conductores menores, la derivacin debe

cumplir con la sec. 240-21 (a)[240.21(A)], que remite tambin a la sec. 210-19 (c), Ex.1[210.19(A)(3)Ex.1], para obviar la

proteccin individual contra sobrecorrientes.

Cul es el calibre de los conductores de las derivaciones de los

equipos de cocina del ejemplo anterior?

Corriente del circuito ramal:

12000w240v = 50 amperios, de la Tabla 310-16[310.16], se requieren 2 conductores # 6 y el neutro (si se requiere), haciendo


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referencia a 210-19,Ex. 2[210.19(A)(3)Ex.2]: 50 70% = 35 A,

ser un conductor # 8.

Calibre de las derivaciones: Se sigue el procedimiento anterior, observando la sec. 210-19 ,

Ex.1, Ex. 2[210.19(A)(3)Ex.1,Ex.2];Tabla 220-19[220.55]

Columna C[B] Plantilla de 8kw: 8000 0.8 = 6400 w

6400w240v = 26.66 amperios; de la Tabla 310-16[310.16]: 3 conductores # 10

Horno 8kw: 8000 0.8 = 6400 w

6400w240v = 26.66 amps 3 conductores # 10

Horno 6kw: 6000 0.8 = 4800w

4800w240v = 20amps 3 conductores # 10 Los neutros tienen el mismo calibre que los conductores de fase

porque stos no deben ser menores que el #10 (210-19c,

Excepcin 2[210.19(A)(3)Ex.2]).

Secadoras 220-18[220.54], Tabla 220-18[220.54]*

Estos equipos se calculan para 5000va o su potencia de placa,

cualquiera sea la mayor. Este es el valor que se utiliza para

dimensionar los circuitos ramales. Cuando se instalen cuatro o menos secadoras, la carga se calcular al 100%. Cuando se

instalen cinco o ms secadoras, la carga se calcular con los

porcentajes establecidos en la Tabla 220-18[220.54]. Cuando se calcule la carga de una secadora de 4500va, sta se tomar por

5000va para el circuito ramal donde se conectar la secadora. Las

secadoras se calcularn al 100% para operacin discontinua (menor a tres horas de funcionamiento constante).

Cul es la demanda mxima para una secadora de 6000w, en un circuito de ramal de una vivienda?

6000va 100% = 6000va; la demanda mxima es de 6000va


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Clasificacin de los circuitos ramales 210-3[210.3]

Los circuitos ramales se clasifican en base al valor nominal de la corriente de la proteccin que protege al circuito, para el caso de

ramales que alimentan dos o ms salidas, estos valores nominales

son: 1) 15 amp 2) 20 amp 3) 30 amp 4) 40 amp 5) 50 amp

Los circuitos ramales que alimentan cargas individuales y que no

sean de iluminacin, pueden ser mayores de 50 amp.

Cargas permitidas 210-23[210.23]

El amperaje nominal de la proteccin contra sobrecargas no debe

ser excedida por la carga en los circuitos ramales. Un circuito

ramal individual podr alimentar cualquier carga compatible con su amperaje nominal. Un circuito ramal que alimente dos o ms

salidas o dos o ms tomacorrientes debe alimentar slo las cargas

especificadas de acuerdo a su tamao y como a continuacin:

Circuitos ramales de 15 y 20 amperios 210-

23(a)[210.23(A)(1)y(2); 440-32[440.32]

Estos circuitos alimentarn luminarias y otros equipos en

instalaciones residenciales, comerciales e industriales. La corriente de equipos para enchufar no debe exceder el 80% de la

corriente nominal del circuito. La corriente total de equipos fijos

conectados, excluyendo luminarias, no debe exceder el 50% de la corriente nominal del circuito, cuando luces o equipo para

enchufar o ambos, estn tambin alimentados por el circuito.

Cules son los va nominales para un circuito ramal de 15

amperios, 2 hilos, 120v , alimentando una carga no continua?

15amps 120v = 1800va


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Cules son los va nominales de un circuito ramal de 20 amps, 3

hilos, 240v, alimentando una carga no continua? 20 amps 240v = 4800va

Los circuitos ramales para pequeos utensilios y de lavandera slo deben alimentar los tomacorrientes de sus reas respectivas y

en ellos no deben conectarse cargas relevantes como las mencionadas en este prrafo.

Puede un aire acondicionado de ventana de 8 A y 120 V conectarse a un circuito ramal de 20 amp. de uso general

existente?

Conforme a la sec.440-32[440.32], los circuitos ramales que alimentan un motor-compresor deben tener un amperaje no

inferior al 125% de la corriente nominal del motor-compresor.

Entonces la capacidad disponible que debe tener el circuito ramal para poder alimentar esta carga adicional es: 8 1.25 = 10

amps, que coincide con el 50% de la capacidad del circuito de

ramal (20amps 50% = 10 amps). S, el aire acondicionado puede conectarse al circuito ramal de uso general de 20 amps.

Los restantes 10 amps del circuito sirven para alimentar luces u

otros equipos.

Circuitos ramales de 30 amperios 210-23(b)[210.23(B)]

Estos circuitos alimentarn luminarias de servicio pesado (heavy

duty) en instalaciones comerciales o industriales o equipos de

cualquier ndole en cualquier tipo de instalacin. El amperaje de cualquier utensilio para enchufar que se alimente del circuito, no

ser superior al 80% de la corriente nominal del circuito, es decir

cualquier equipo para enchufar que se conecte, deber tener una corriente inferior a 24 amperios.

A qu capacidad de circuito debe conectarse una lavadora de platos (equipo fijo) que se usa en servicio continuo y consume 23

amperios?


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23 amps 1.25 = 28.75 amps,el circuito de ramal a que va conectada debe ser de 30 amps.

Un circuito ramal de 30 amps puede alimentar una carga individual en cualquier tipo de instalacin, sea esta residencial,

comercial o industrial.

Circuitos ramales de 40 y 50 amperios 210-23[210.23(C)]

Estos circuitos ramales alimentarn equipos fijos de cocina en

cualquier tipo de instalacin. En instalaciones comerciales e

industriales tambin podrn alimentar luminarias de servicio pesado. Equipos tales como calentadores de agua, secadoras o

equipos de calentamiento pueden tambin ser alimentados por

estos circuitos.

Qu capacidad debe tener el circuito que alimenta un

calentador de agua comercial de 37 amperios? (ver sec. 422.13[422.13])

37 amps 1.25 = 46.75 amps; la capacidad del circuito es de 50 amperios

Circuitos ramales mayores de 50 amperios 210-

23(d)[210.23(D)]

Estos circuitos slo alimentarn cargas que no sean de iluminacin. Alimentarn hornos elctricos, equipos de aire

acondicionado, etc.

Conductores Art.310 Tabla 310-13[310.13]; Tabla 310-

16[310.16]; 110-14(1) y (2)[110.14(C)(1)(a)y(b)]; 240-

3(d)[240.4(D)]

Los conductores para circuitos ramales usados para cableado

general tienen el siguiente aislamiento conforme a la Tabla 310-16[310.16]:


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(1) 60C (2) 75C (3) 90C

Las temperaturas admisibles de los conductores y sus condiciones

de uso, se encuentran en la Tabla 310-13[310.13]. Esta temperatura admisible corresponde con la temperatura que

adquiere el alma metlica del cable (cobre o aluminio) al transportar una determinada corriente y que el respectivo

aislamiento soporta por tiempo indefinido sin menoscabo del

mismo. Efectivamente, la Tabla 310-16[310.16] contempla las temperaturas a que llega el alma metlica de los diferentes

calibres de los conductores y que las tres columnas, que

diferencian a los distintos tipos de aislamiento admiten, sin menoscabo de la vida de sus respectivos aislamientos cuando

circula la corriente indicada, cuando no hay ms de tres

conductores con corriente en una conduccin y la temperatura ambiente no es superior a 30C.

Las capacidades de corriente de los conductores se ven afectadas

por: 1) las condiciones de uso, en circuitos de uso continuo o uso discontinuo, porque obviamente el efecto trmico que produce

una corriente sobre un dispositivo [breaker, tomacorriente,

apagador] no es igual si sta acta en forma continua que en forma discontinua; 2) tngase presente que una conexin metal a

metal conduce en igual forma la electricidad como el calor y si se

conecta un conductor, cuya alma metlica est transportando una corriente que la hace estar a 90C, a un dispositivo, el interior del

dispositivo no tendr una temperatura muy inferior a estos 90C.

Por consiguiente la temperatura del cobre o del aluminio en los extremos del cable debe coincidir con las temperaturas admisibles

de los terminales de los breakers y dems componentes a los que

se conectan los conductores (Sec. 110-14(1) y (2)) [110.14(C)(1)(a)y(b)]si se quiere que estos dispositivos no sufran

dao alguno. Los dos puntos citados determinan la capacidad

de corriente de los conductores por efecto de temperatura en

los extremos del conductor; veremos poco ms tarde la

variacin en la capacidad de corriente de los conductores por

efecto de la influencia del soporte trmico del aislamiento, a


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causa de haber ms de tres conductores transportadores de

corriente en una conduccin o bien porque la temperatura

ambiente sea superior a los 30C., condicin que se refiere a la

parte media del cable y que nada tiene que ver con la

capacidad de corriente del cable por efecto de la temperatura

del cobre o del aluminio en sus extremos. Las temperaturas admisibles de los diferentes componentes de un

circuito se encuentran en las siguientes tablas y estndares: conductores, Tablas 310-13[310.13], 310-16[310.16] y U.L. 83;

tomacorrientes, U.L. 498; apagadores, U.L. 20; tableros, U.L. 67;

Breakers, U.L. 489; cuchillas interrruptoras, U.L. 98; conectores, U.L. 486.

En cualquier circuito, tenemos una serie de componentes

elctricos que poseen diferentes temperaturas admisibles, lo que significa que la corriente admisible de un conductor depende de

las limitaciones de temperatura del elemento con menor

temperatura admisible del circuito. La mayora de los circuitos ramales de 15 y 20 amperios tienen

tomacorrientes y apagadores que tienen temperaturas admisibles

de 60C. Por consiguiente, no importa cul sea la temperatura admisible del tablero o de los conductores (por ejemplo 90C para

los THHN), la capacidad de corriente de los conductores estar

determinada por la columna de 60C de la Tabla 310-16 porque el eslabn ms dbil de la cadena est constituido por los tomacorrientes y apagadores.

La Sec. 110-14(C) [110.14(C)]y los estndares de U.L. requieren que cuando el circuito sea de 100 amperios o menos o los calibres

de los conductores estn comprendidos entre el No. 14 y el No. 1

AWG, la temperatura admisible de los terminales de los dispositivos elctricos (cuchillas, breakers, portafusibles,

controladores de motores, etc.) sea considerada de 60C, a menos

que sta est identificada diferentemente. Es aceptable instalar conductores con una mayor temperatura admisible, como los

THHN, pero hay que referirse a los valores de corriente

especificados para ese calibre de conductor, pero a 60C. Para circuitos de ms de 100 amperios o con conductores con

calibre mayor del No.1, los conductores deben tener temperaturas

admisibles de 75C. Se acepta usar conductores con mayor


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temperatura admisible, pero hay que referirse a los valores de

corriente especificados para ese calibre de conductor, pero a 75C.

Hacemos notar que los apagadores y tomacorrientes para 15 y 20 amperios tienen temperaturas admisibles de 60C. Algunos

tomacorrientes de 30 amperios tienen temperaturas admisibles de

60C, otros las tienen de 75C. Los tomacorrientes de 50 amperios tienen temperaturas admisibles de 75C. Los tableros

residenciales estn identificados para 75C, mientras que los breakers estn identificados para 75C only o 60/75C. Es interesante hacer notar que en la Sec. 240-3(d)[240.4D] hay

una limitacin en el Cdigo para los circuitos ramales de pequeo calibre. En efecto dice que la proteccin mxima de

sobrecorrientes para conductores No. 14 es de 15 A, para

conductores No.12 es de 20 A y para conductores No. 10 es de 30 A.

Conductores de 60C Tabla 316-16[310.16], Columna 2; 110-

141[110.14(C)(1)(a)]

Los conductores tipo TW caen bajo esta clasificacin y deben conectarse a terminales de 60C y los valores de corriente de la

columna a 60C son los que le corresponden.

Los dispositivos de proteccin de 100 amperios o menos pueden conectarse a conductores del No. 14 al No.1 tipo TW (Sec.110-

14(1)[110.14(C)(1)(a)]). Pueden conectarse con estos

dispositivos, conductores con temperatura nominal mayor, siempre y cuando el amperaje de dichos conductores corresponda

con el amperaje que le corresponde al calibre del conductor

usado, pero a 60C.

Conductores de 75C Tabla 310-16[310.16], Columna 3; 110-

14(2)[110.14(C)(1)(b)]

Los conductores tipo THWN caen bajo esta clasificacin. Los

dispositivos de proteccin con corrientes nominales superiores a 100 amperios pueden conectarse a conductores con calibre mayor

al No. 1 y temperatura nominal de 75C. Pueden conectarse con

estos dispositivos, conductores con temperatura nominal mayor,


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siempre y cuando la corriente de dichos conductores corresponda

con la corriente que le corresponde al calibre del conductor usado,

pero a 75C.

Conductores de 90C Tabla 310-16[310.16], Columna 4

Los conductores tipo THHN, caen bajo esta clasificacin. Estos

conductores pueden conectarse a terminales con temperaturas nominales de 60C, 75C y 90C.

Cul es la corriente permitida para un cable THWN No. 6 de cobre, conectado a un breaker de 60C instalado en un tablero?

La capacidad est limitada a 55 amperios a causa de los terminales de 60C (Columna 2), aunque el cable tenga una

capacidad de 75 amperios (Columna 3).

Cul es la corriente permitida para un conductor THHN No 4

conectado a dispositivos con terminales a temperatura nominal

de 60C, 75C, 90C?

60C 70 amperios

75C 85 amperios 90C 95 amperios

(Ntese cmo la temperatura nominal del terminal reduce la

corriente admisible del conductor)

Reduccin de capacidad por temperatura Tabla 310-16[310.16]

y Tabla 310-15(b)(2)(a)[310.15(B)(2)(a)]

Cuando no hay ms de tres conductores con corriente en un

conducto y la temperatura ambiente es de 30C, se usan las capacidades de corriente indicadas en la Tabla 310-16[310.16]. Si

los conductores con corriente son cuatro o ms en un conducto o

la temperatura ambiente supera los 30C, se usan factores correctores contemplados en la Tabla 310-16[310.16] y en la

Tabla 310-15(b)(2)(a)[310.15(B)(2)(a)] para tomar en cuenta la


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influencia de estos parmetros en el soporte trmico del

aislamiento de los cables.

Cul es la corriente permisible para seis conductores No. 2

THHN de cobre, todos conductores de corriente, trabajando a

temperatura ambiente de 30C dentro de una conduccin?

De la Tabla 310-16[310.16]: Los conductores #2 THHN conducen 130 A (cuando no son ms de tres en una conduccin,

estn a temperatura ambiente de 30C y el cobre se encuentra a

90C) De la Tabla 310-15(b)(2)(a)[310.15(B)(2)(a)]: 130 A 80% =

104 A (amperaje reducido de los conductores por ser seis en una

misma conduccin, a temperatura ambiente de 30C y para que el aislamiento del conductor no sufra dao).

Si estos conductores deben conectarse adems a un dispositivo

cuyos terminales tienen una temperatura de 60C, la corriente admisible es 95 amperios (corriente correspondiente a los

conductores calibre #2 cuando el metal est a 60C). Es decir, la

ampacidad del conductor, determinada despus de aplicar los

factores de reduccin debe ser igual o menor que la ampacidad

del conductor con base en las limitaciones de temperatura de

sus terminales.

Cul es la corriente admisible para cuatro conductores de cobre

No. 2 THHN (tres conductores de corriente) que se encuentran a una temperatura ambiente de 38C dentro de una conduccin?

De la Tabla 310-16[310.16]: los conductores #2 THHN conducen 130 A (cuando son tres o menos, estn a temperatura ambiente de

30C, dentro de una conduccin y el cobre est a 90C).

De la Tabla 310-16[310.16]: 130 A 91% = 118.3 A (amperaje reducido de los tres conductores por encontrarse a temperatura

ambiente de 38C, y para que no se deteriore el aislamiento de

los mismos. Si estos conductores deben conectarse a un dispositivo con

terminales de 60C, la corriente admisible de los conductores se


18

reduce a 95 A x 0.82 = 78 A (corriente para la cual la

temperatura del cobre de un conductor calibre #2 es 60C).

Tmese en cuenta que la corriente admisible de los conductores

puede ser reducida tres veces sucesivamente:

(1) Ms de tres cables conductores de corriente (Factores

de ajuste) (2) Temperatura Ambiente excede los 30C (Factores de

correccin)

(3) Cargas continuas (los conductores tienen que tener un amperaje por lo menos igual que el 125% del amperaje de

la carga continua(sec. 210-19(a)[210.19(A)]).

Cul es la corriente admisible de cuatro conductores de cobre

No. 2 THHN que son conductores de corriente y se encuentran en

un ambiente a 38C dentro de una conduccin?

130 A 80% 91% = 94.64 A; la corriente admisible es 94.64

amperios (amperaje reducido a que se ven sujetos los conductores por ser cuatro dentro de una conduccin, por estar a

una temperatura ambiente de38C y para que no se vea afectado

el aislamiento de los mismos). Si a su vez estos conductores deben conectarse a un dispositivo con

terminales con temperatura admisible de 60C, la corriente admisible de

los conductores se reduce a 95 A x 0.8 x 0.82 = 62 A (corriente para la

cual la temperatura del cobre de un conductor calibre # 2 y que se

encuentra con otros tres conductores dentro de una misma tubera, es de

60 C a 38C de temperatura ambiente).

Se definen cables conductores de electricidad, todos los de fase no aterrizados. Los cables de puesta a tierra de equipo, no son

considerados como conductores. Tampoco el neutro es considerado conductor cuando slo transporta la corriente debida

al desbalance de otros conductores del mismo circuito. Sin

embargo, en un sistema trifsico a cuatro hilos, cuando la mayor porcin de la carga consiste en cargas no lineales, se presentan


19

corrientes armnicas en el neutro y en este caso el neutro s se

considera como conductor de corriente.

CARGAS COMERCIALES E INDUSTRIALES

El clculo de los circuitos ramales para comercios e industrias, se

efecta de manera diferente que para viviendas. La mayor parte de las cargas en comercios e industrias se usan continuamente por

ms de tres horas, por consiguiente, los circuitos ramales que

alimentan estas cargas deben disearse para un 125% de la carga que alimenta. No obstante tambin hay cargas que trabajan en

forma no continua o son termostticamente controladas. Los

circuitos ramales que alimentan estas cargas, se disean para un 100% de su carga alimentada.

Cargas de iluminacin Art. 220, Parte B[III]

Pueden ser dispositivos de iluminacin incandescente o bien

dispositivos de iluminacin del tipo de descarga elctrica. Ambos tipos de cargas pueden ser de operacin discontinua (operan

menos de tres horas seguidas y sus circuitos ramales se calculan

al 100% de su carga) o bien de operacin continua (cuando permanecen encendidas por ms de tres horas seguidas, y en tal

caso los circuitos ramales se calculan para el 125% de la carga

respectiva). El factor del 125% para la operacin continua tiene la finalidad que los conductores de dichos circuitos tengan un mayor

calibre comparativo y consecuentemente operen ms

holgadamente, sujetos a menores temperaturas.

Operacin discontinua 210-19(a)[210.19(A)]; 210-

20(a)[210.20(A)]; 220-3(b)(9)[220.14(H)(1)}

Cuntas salidas para tomacorrientes pueden conectarse a un

circuito ramal de 20 amperios con operacin discontinua? Del Art.220-3(b)(9)[220.14(H)(1)], las salidas para tomas no de

viviendas, se calculan para 180va, por tanto, la corriente de cada

salida es:


20

180va/120v = 1.5 amp, as que el nmero de salidas es:

20amp/1.5 amp = 13

Del mismo modo, el nmero de salidas para un circuito de 15 amps es:

15 amps /1.5 amps = 10 salidas

La limitacin de salidas de tomas en circuitos ramales no de

viviendas alivia el disparo molesto de las protecciones.

Operacin continua 210-19(a)[210.19(A)]; 210-

20(a)[210.20(A)]

Cuntas salidas para tomacorrientes pueden conectarse a un

circuito ramal de 20 amperios con operacin continua? Tenemos entonces:

(180va 125%)/120v = 1.875 amp, as que el nmero de salidas

es: 20 amp/ 1.875 amp = 10 salidas

Del mismo modo, el nmero de salidas para un circuito de 15

amps es: 15 amps / 1.875 = 8 salidas

Cul es la mxima carga continua que puede ser alimentada por un circuito ramal de 20 amperios?

La corriente de la carga se encuentra haciendo uso de las dos

sec. 210-19(a)[210.19(A)], 210-20(a)[210.20(A)]: 20 A 80% = 16 A; el circuito de ramal est limitado a 16

amperios

Cargas combinadas continuas y no continuas 210-

19(a)[210.19(A)]; 210-20(a)210.20(A)]; 110-

14(c)(1)110.14(C)(a); 240-3(b)[240.4(B)]

La capacidad de la proteccin de sobrecargas que sirve a una

combinacin de cargas continuas y no, no deber ser inferior a la suma de la carga discontinua ms el 125% de la carga continua.

Igualmente el calibre del conductor ramal, antes de la aplicacin

de factores correctivos o de ajuste, deber ser igual o mayor al


21

correspondiente a la corriente suma de la carga discontinua ms

el 125% de la carga continua.

Qu proteccin contra sobrecarga se requiere para una carga

combinada de 14 amperios continuos ms una carga discontinua

de 2.5 amperios? Encontremos la corriente:

14 1.25 = 17.5 2.5 1 = 2.5

Total = 20 A

Se requiere entonces una proteccin contra sobrecarga de 20A

Cul es el objeto de los conductores de 90C si no podemos usar

su ampacidad ms alta?

Normalmente no se pueden usar los conductores de 90C a su

ampacidad a 90C para determinar el calibre de los conductores a usar en un circuito. Sin embargo, esta capacidad entra en juego

cuando se ajusta la ampacidad de los conductores a causa de

temperaturas ambiente elevadas o cuando hay ms de tres conductores portadores de corriente en una conduccin.

La ventaja de la utilizacin de estos conductores de 90C (THHN)

es que nos pueden auxiliar para no tener que utilizar conductores de mayor calibre (cuando hacemos ajustes de ampacidad), lo que

requerira conducciones ms grandes, ms mano de obra y

mayores costos de materiales (tengamos tambin presente que los aislamientos THWN y THHN, a igualdad de calibre, tiene menor

dimetro externo que el TW {ver tabla 310-13[310.13]} y por

consiguiente ocupan menor espacio en una conduccin). Veamos dos ejemplos:

Por temperatura ambiente:

Determinar el calibre de conductores y la proteccin de sobrecargas que se requieren para alimentar una carga continua de

11 A y una carga discontinua de 6 A trabajando a 48C.

11 125% = 13.75 A 6 100% = 6.00 A

19.75 A 220-2(b) [220.5(B)]


22

Conforme a las secciones 210-19(a)[210.19(A)] y 210-

20(a)[210.20(A)], se requieren, respectivamente, conductores con

ampacidad de 20 A, antes de cualquier aplicacin de factores por correccin o ajuste, y la proteccin de sobrecorrientes no debe

tener una capacidad inferior a 20 A*. Estas dos condiciones

vendran siendo satisfechas inicialmente por conductores #12 TW, THWN y THHN protegidos por protecciones de 20 A de

capacidad. Pero sucede que la temperatura ambiente es en realidad de 48C y entonces hay que aplicar factores de

correccin a los tres tipos de conductores anteriores para

determinar sus respectivas ampacidades en las condiciones reales de operacin. Conforme a la tabla 310-16[310.16], tenemos:

25 0.58 = 14.5 A conductores TW

25 0.75 = 18.75 A conductores THWN 30 0.82 = 24.6 A conductores THHN

Segn las secciones 240-3(b)[240.4(B)] y 240.6(a)[240.6(A)], las protecciones de sobrecarga admisibles para los conductores

anteriores en sus condiciones de operacin son: 15 A, para el TW

y 20 A tanto para el THWN y THHN. 15 A es inferior al valor * (20 A) por consiguiente el conductor #12 TW no es apto para

alimentar la carga del ejemplo. En cambio los conductores

THWN y los THHN tambin satisfacen la condicin de tener una

ampacidad a 20 A antes de cualquier aplicacin de factores de correccin y ajuste y por consiguiente ambos satisfacen las dos

condiciones y son aptos para alimentar la carga. Por nmero de conductores en una conduccin:

Un alimentador de cuatro hilos (neutro incluido) alimenta un tablero que a su vez alimenta ramales de equipo electrnico

sensible. La carga total es de 180 A ciclo continuo. La carga

genera armnicas que se suman en el neutro y por consiguiente el neutro resulta conductor de electricidad. Determinar el calibre del

alimentador y la capacidad de la proteccin de sobrecarga.

180 1.25 = 225 A


23

Conforme a las secciones 210-19(a)[210.19(A)] y 210-

20(a)[210.20(A)] respectivamente, se requieren conductores con

ampacidad de 225 A a 75C, antes de haber aplicado factores de correccin o ajuste y una proteccin de sobrecarga no inferior a

225 A* de capacidad.

Los conductores #4/0 THWN y THHN y una proteccin de 225 A, en principio, satisfacen la condicin.

Vemos sin embargo que hay que aplicar un factor de ajuste del 80% (tabla 310-15(b)(2)(a)[310.15(B)(2)(a)]) por haber 4

conductores de electricidad en la misma conduccin. Conforme a

la tabla 310-16[310.16], tenemos: 230 0.8 = 184 A conductores TWHN

260 0.8 = 208 A conductores THHN

Segn las secciones 240-3(b)[240.4(B)] y 240- 6(a)[240.6(A)], las

protecciones de sobrecarga admisibles para los conductores

anteriores son respectivamente 200 A para los conductores THWN y 225 A para los conductores THHN.

200 A es inferior al valor *(225 A), por consiguiente los conductores THWN no son aptos para alimentar la carga del

ejemplo mientras que los conductores THHN s.

Cargas inductivas de iluminacin (HID) 220-4(b)[220.18(B)];

210-20(a)[210.20(A)];310-15(b)(4)(c)[310.15(B)(4)(c)]

Las protecciones de sobrecarga y los conductores que alimentan

los circuitos ramales correspondientes a estas cargas se dimensionan a un 125% de los va o de la corriente nominal de

cada balasto instalado para alimentar las luminarias (asumiendo

que la carga sea continua). Estas luminarias son: 1) Fluorescentes 2) Vapores de Mercurio 3) Sodio a alta presin 4) Sodio a baja presin 5) Metalarc


24

No se debe usar el mtodo de sumar los vatios de las diferentes

luminarias y multiplicar este resultado por el 125% para realizar

el dimensionamiento aqu sealado, ya que esto no coincide con lo indicado por el Cdigo (sec. 220-4(b)[220.18(B)]).

Cul es la carga de iluminacin para un ramal que alimenta doce balastos de 1.5 amperios cada uno que a la vez sirven

veinticuatro lmparas F25, CW en operacin continua? Sec. 220-4(b)[220.18(B)]

I = Amperaje balasto x nmero de

balastos = 1.5 A x 12

= 18 A

Sec. 210-19(a)[210.19(A)]; 210-20(a)[210.20(A)] I = 18 A x 1.25

= 22.5 A

La carga del circuito ramal es de 22.5 amperios El neutro se considerar como conductor transportador de

corriente conforme a la sec. 310-15(b)(4)(c)

Salidas 220-3(b)(11)[220.14(L)]; 210-19(a)[210.19(A)]; 210-

20(a)[210.20(A)];Tabla 310-16[310.16]; 110-

14(c)(1)[110.14(C)(a)]; 240-3(b)[240.4(B)]; 240-6(a)[240.6(A)];

240-3(d)[240.4(D)]

A menos que se use la Tabla 220-3(a)[220.12], los circuitos ramales de iluminacin de 120v se calcularn a 180va (1.5 A) por

salida cuando los va de los balastos o los vatios de las luces

incandescentes no sean conocidos. Si las salidas son de funcionamiento discontinuo, usaremos el factor 100% y si son de

funcionamiento continuo, usaremos el factor 125%. Igual

procedimiento se sigue para el clculo de las protecciones de sobrecarga.

Qu tamao de proteccin de sobrecargas y qu calibre de conductores THHN de cobre se requieren para alimentar once

salidas de iluminacin que funcionarn en forma discontinua?


25

Encontrar los va 210-19(a)[210.19(A)]; 210-20(a)[210.20(A)]

va = No. de salidas x 180va x 100%

= 11 x 180va x 100% = 1980va

Encontrar la corriente

I = va/v = 1980va/ 120v

= 16.5 A Calibre del circuito ramal y capacidad de la proteccin de

sobrecarga Tabla 310-16[310.16];110-14(1)[110.14(a)];

240-3(b)[240.4(B)]; 240-6(a)[240.6(A)]; 240-3(d)[240.4(D)] # 12 THHN de cobre (25 A a 60C); la proteccin

se selecciona de 20 A

Qu tamao de proteccin de sobrecargas y qu calibre de

conductores THHN de cobre se requieren para alimentar nueve

salidas de iluminacin que funcionarn en forma continua?

Encontrar los va 210-19(a)[210.19(A)], 210-20(a)[210.20(A)]

Va = No. de salidas x 180va x 125% = 9 x 180va x 125%

= 2025va

Encontrar la corriente I = va/v

= 2025va/ 120v

= 16.9 A Calibre del circuito de ramal y capacidad de la proteccin de

sobrecarga Tabla 310-16[310.16]; 110-14(1)[110.14(C)(a)];

240-3(b)[240.4(B)]; 240-6(a)[240.6(A)]; 240-3(d)[240.4(D)] # 12 THHN de cobre (25 A a 60C); la proteccin

se selecciona de 20 A

Nota 1: Hemos referido la capacidad de corriente de los

conductores THHN a la correspondiente a 60C, en los dos

ejemplos anteriores, por tratarse de circuitos de iluminacin donde necesariamente habr apagadores, cuya temperatura

admisible es 60C y por consiguiente los conductores y dems


26

componentes del circuito no deben superar dicha temperatura de

operacin (110-14(1)[110.14(a)]).

Nota 2: Hemos introducido el concepto de proteccin contra

sobrecorrientes para conductores aportado por la Sec. 240-

3(b)[240.4(B)] y los estndares de corrientes nominales para fusibles y breakers (Sec. 240-6(a)[240.6(A)]).

Ventanas de exhibicin 220-3(b)(7)[220.14(G)]

Las cargas correspondientes a iluminacin de ventanas de exhibicin se calcularn a un mnimo de 180va por salida, si los

va son desconocidos; o bien, a 200va por cada pie lineal (medido

horizontalmente) de ventana de exhibicin. Los va totales as obtenidos, se multiplicarn por 125% para tomar en cuenta que

estas cargas permanecern encendidas por ms de tres horas para

la exhibicin de productos.

Cul es el nmero de salidas permitidas a ser instaladas en un

circuito de 20 A que alimentar luces para una ventana de exhibicin?

De la Sec.: 220-3(b)(7), tenemos: 20 A x 120v = No. de salidas x 180va/ salida x 125%

No. salidas = (20 A x 120v)/ (180va x 125%) = 10.7

Cul es la carga de iluminacin para una ventana de exhibicin

de 80 de largo que tiene previstas 71 salidas para luces? Mtodo de las salidas Mtodo de los pies lineales 71 180va 125% = 15975va 80 200va 125% = 20000va

Se tomar el clculo de los 20000va por ser el mayor.

Iluminacin por rieles 220-12(b)[220.43(B)]

Las cargas de iluminacin por rieles, se calculan a razn de 150va por cada 2 pies de riel. Se usar el factor 125% en el caso de

carga continua. Para balancear la carga, los va totales se dividen


27

entre el nmero de circuitos que alimentan la longitud del riel. En

el caso de viviendas, la carga correspondiente a rieles de

iluminacin est comprendida en los 3va/pie cuadrado de la Tabla 220-3(a) [220.12]y por consiguiente la carga de 150va por cada 2

pies de riel, no se aplica.

Cul es la carga de 30 pies de riel de iluminacin?

Por 220-12(b)[220.43(B)]:

va = (30/2) x 150va = 2250va Si son dos circuitos que alimentan este riel, cada uno deber

soportar una carga de

2250va/ 2 = 1125va.

Cul es la carga de 60de riel que viene alimentado por tres circuitos ramales balanceados?

Por 220-12(b)[220.43(B)]:

Va = (60/ 2) x 150va = 4500va 4500va/ 3 = 1500va por circuito

Rtulos luminosos Art.600, Parte A[I]; 600-5(a)[600.5(A)];

600-5(b)(1);(2);(3)[600.5(B)(1)(2)]

Cada edificio comercial y cada comercio debe estar provisto de por lo menos una salida en cada entrada del negocio para

iluminacin de rtulos. Las salidas deben ser alimentadas por un

circuito ramal de por lo menos 20 A que no alimente otras cargas. Los rtulos luminosos de comercios, son considerados de

operacin continua. Los circuitos ramales que alimenten luces

incandescentes o fluorescentes no deben superar los 20 A, aquellos que alimenten iluminacin neon, no deben superar los 30

A. La demanda de carga de estos circuitos es de por lo menos

1200va, que se multiplica por 125% para tomar en cuenta la demanda con base a operacin continua.


28

Si un rtulo luminoso consume 1800va, cul es su demanda de

carga y cul es la capacidad de la proteccin de sobrecarga?

Clculo de los va

1800va x 125% = 2250va

Clculo de la corriente I = va/v = 2250va/ 120v = 18.8 A

Seleccin de la proteccin 240-3(b) 18.8 A requieren una proteccin de 20 A

Tomacorrientes Art.220

Se instalan tomacorrientes para alimentar diversos utensilios

como electrodomsticos, lmparas de mesa o pared, etc., en viviendas, apartamentos, condominios e instalaciones comerciales

e industriales. Los equipos para enchufar deben conectarse de tal

manera que no se sobrecargue el circuito ramal correspondiente. Los circuitos de tomacorrientes son circuitos de uso general (que

alimentan ms de una salida) o individuales (sirviendo una sola

salida). Los tomacorrientes deben disponerse de tal manera de evitar el uso de extensiones, salvo ocasionalmente.

Tomacorrientes de uso general 220-3(b)(9)[220.14(I)]

Cada salida de estos circuitos se calcula a 180va, multiplicada por

100%, para operacin discontinua y por 125%, para operacin continua.

Cul es la carga para 8 salidas de tomacorrientes que alimentan cargas discontinuas?

No, de salidas x 180va x 100% = 8 x180va x 100% = 1440va

Cuntas salidas de tomacorrientes, destinadas a cargas

discontinuas, pueden conectarse a un circuito ramal de 20 A?

20 A x 120v =2400va

2400va/(180va x 100%) = 13


29

Cuntas salidas de tomacorrientes, destinadas a cargas

continuas, pueden conectarse a un circuito ramal de 20 A?

20 A x 120v = 2400va

2400va/ (180va x 125%) = 10

Tomacorrientes individuales 210-19(a)[210.19(A)]; Tabla 310-

16[310.16]; 110-14(c)(1)[110.14(C)(a); 240-3(b)[240.4(B)]

Las cargas individuales para enchufar se determinan multiplicando la carga discontinua por 100% y la carga continua

por 125%.

Qu calibre de conductor de cobre THWN y qu capacidad de

proteccin de sobrecarga se requiere para un circuito individual

ramal que alimenta un spa cuya carga es de 42 amperios?

Clculo del calibre de los conductores

42 A x 125% = 52.5 A. De la Tabla 310-16[310.16], se determina que los conductores son entonces #

6 THWN

Seleccin de la proteccin La proteccin de sobrecarga se escoge de 60 A

( 240-3(b)[240.4(B)])

Equipos comerciales de cocina 210-19(a)[210.19(A)]; Tabla

220-20[220.56];110-14(c)(2)[110.14(C)(b)];240-3(b);6(a)

[240.4(B);6(A)]

Los equipos comerciales de cocina se calculan, para operacin

discontinua al 100% y para operacin continua al 125%, para determinar la carga del circuito ramal. Cuando se instale ms de

un equipo, el factor de demanda se selecciona de la Tabla 220-20.

Determinar el calibre del conductor y la capacidad de la

proteccin de sobrecarga para el circuito ramal que alimenta


30

una cocina comercial que trabaja en forma continua y consume

96 A.

Determinacin de la carga

96 A x 125% = 120 A

Determinacin del calibre del conductor De la Tabla 310-16[310.16], se

requieren conductores #1 THHN (tener presente que hay que referirse a la temperatura de 75C por razn de las protecciones

y el equipo existente).

Determinacin de la capacidad de la proteccin Conforme a 240-6(a)[240.6(A)], la

proteccin es de 125 A

Cargas de calentadores de agua Art.422

Los calentadores de agua se disean con elementos que van conectndose conforme a los requerimientos de agua caliente.

Para grandes cantidades de agua caliente, ms son los elementos

que deben conectarse; cuando se requieren menores cantidades de agua caliente, menor es el nmero de elementos requeridos para

calentar el agua.

Conductores 422-13[422.13]; Tabla310-16[310.16]; 240-

3(b)[240.4(B)])

Los conductores alimentadores de los calentadores de agua del

tipo de almacenamiento, que tengan una capacidad de 120

galones o menos, deben tener un calibre que corresponda al 125% de la capacidad de la corriente nominal de placa del

calentador.

Qu calibre de conductores se requiere para alimentar un

calentador de agua de 240v, monofsico y que consume 5000va?

Determinacin de la corriente

5000va/ 240v = 21 A

Determinacin del calibre de los conductores


31

Del 422-13[422.13]: 21 A x 125% = 26 A

De la Tabla 310-16[310.16]: 26 A requieren conductores #

10 de cobre Proteccin de sobrecargas 422-11(e)(3)[422.11(E)(3)]

La proteccin no debe superar el 150% de la corriente del

calentador, pero tambin es prctica comn que sta no sea inferior al 125% de la corriente de dicho calentador.

De la 422-11(e)(3)[422.11(E)(3)] y de la 240-3(b){240.4(B)]: La proteccin est comprendida entre 26 A y 31.5 A; por tanto se

escoge 30 A para sta.

Aires acondicionados Art. 440

Las unidades de aire acondicionado estn dimensionadas en Btu o en toneladas de refrigeracin (1 TR = 12000 Btu). As por

ejemplo, una unidad de aire acondicionado central de 5 TR, tiene

60000 Btu. La carga de aire acondicionado depende del rea a cubrir, las caractersticas del edificio, el nmero de personas que

lo ocupa, los equipos existentes, la latitud donde se encuentra

ubicado el edificio, etc. Las caractersticas del equipo que se escoja dependen de este clculo. Los conductores de alimentacin

del equipo deben seleccionarse de tal manera que soporten la

carga del compresor y la proteccin de sobrecarga debe seleccionarse de tal manera que soporte la corriente de arranque

del compresor.

Conductores 440-32[440.32]; Tabla 310-16[310.16]

Los conductores que alimentan un solo motocompresor deben tener una capacidad de corriente no menor del 125% de la

corriente nominal del motocompresor. Deben estos conductores

dimensionarse para evitar que se sobrecarguen y pueda verse afectado su aislamiento. Los rels de sobrecarga que protegen a

estos motocompresores se dimensionan y se ajustan para que se

disparen en el caso de una sobrecarga que exceda a un 140% el valor nominal de la corriente nominal del compresor. Esta

condicin se compensa dimensionando los conductores a un

125% la corriente nominal del compresor. La corriente nominal


32

del motor del condensador se suma al 100% si este motor se

encuentra presente.

Qu calibre de conductores es requerido para alimentar una

unidad de aire acondicionado monofsica a 240v, cuyo

compresor consume 6000va y el motor del condensador es de 3 amperios? (sense conductores THHN de cobre conectados a

terminales de 60C)

Determinar la corriente del compresor

6000va/ 240v = 25 A Clculo de la carga

25 A x 125% + 3 A = 34 A

Seleccin de los conductores De la Tabla 310-16[310.16]: 34 A requieren conductores de

cobre #8 THHN

Proteccin de corto circuito 440-22(a)[440.22(A)]; 240-

6(a)[240.6(A)])

Para permitirle al compresor que arranque y gire, la proteccin de

corto circuito debe seleccionarse adecuadamente. sta debe tener

un amperaje no superior al 175% de la corriente nominal del compresor, que determina su valor mnimo; pero podr

aumentarse hasta a un 225% de la corriente nominal de la unidad,

si la misma no arranca con el 175%. El motor de la unidad condensadora se calculara al 100% y se sumar a este total y la

proteccin contra corto circuito se seleccionar en

correspondencia.

Cul es la mnima y la mxima capacidad permisible de la

proteccin de corto circuito del aire acondicionado del ejemplo anterior?

Determinacin de la corriente 25 A x 175% + 3 A = 47 A


33

45 A es la capacidad mnima (Sec. 240-6(a)[240.6(A)])

25 A x 225% + 3 A = 59.25 A

50 A es la capacidad mxima (Sec. 240-6(a)[240.6(A)])

Tenemos una unidad de aire acondicionado cuyo compresor

consume 52 amperios y el motor del condensador consume 2.5

amperios. Calcular el circuito alimentador y la capacidad de la proteccin de corto circuito.

Dimensionamiento de los conductores

De 440-32[440.32]; 440-33[440.33] 52 A x 125% + 2.5 A =

67.5 A De la Tabla 310-16[310.16] 67.5 A requieren

conductores de cobre #4 THHN

Dimensionamiento de la mxima capacidad de la proteccin de cortocircuito

De 440-22[440.22] 52 A x 225% + 2.5 = 119.5 A

De 240-6(a)[240.6(A)] 119.5 A le corresponde una capacidad de 110 A

Motores Art. 430; Tabla 430-147[430.247]; Tabla 430-

148[430.248]; Tabla 430-150[430.250]; 430-6(a[430.6(A)]

Hay diferentes tipos de motores, como los de corriente directa, los monofsicos y los trifsicos. Se utilizan diferentes tablas para

determinar la corriente de plena carga para los diferentes tipos de

motores: la Tabla 430-147[430.247], nos da la corriente de plena carga de los motores de corriente directa; la tabla 430-

148[430.248], nos suministra en cambio los valores de corriente

de plena carga para los motores monofsicos; y la Tabla 430-150[430.250], nos da en cambio stos valores para los motores

trifsicos. Las tablas dan los valores mencionados de corriente en

funcin del caballaje y voltaje de los respectivos motores. Es importante observar que conforme a la Sec. 430-6(a)[430.6(A)]

del NEC, las corrientes suministradas por las tablas antes dichas


34

deben utilizarse para determinar el CALIBRE DE LOS

CONDUCTORES DE ALIMENTACIN DEL MOTOR y la

CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LA PROTECCIN DE CORTO CIRCUITO DEL MOTOR en vez de usar el valor de la

corriente de placa del motor. Para determinar en cambio, el valor

de corriente de la proteccin contra sobrecargas, se utiliza la corriente de placa del motor.

La Tabla 430-147[430.247] se explica por s sola y no requiere mayor aclaratoria. En las Tablas 430-148[430.248] y 430-

150[430.250], hay que darle atencin a las notas que preceden a

las tablas. Particularmente en la Tabla 430-150[430.250], los valores de corriente de la columna de 230v deben aumentarse en

un 10% si el motor se conecta a 208v y en un 15%, si el motor se

conecta a 200v. La parte derecha de la tabla se refiere a los motores sincrnicos. Las corrientes corresponden a motores

sincrnicos con factor de potencia unitario. Puesto que

frecuentemente se hace trabajar a estos motores sobreexcitados con factor de potencia adelantado de .9 o de .8, la corriente de

plena carga ser mayor. Por consiguiente, si el motor sincrnico

trabaja con factor de potencia .9, la corriente de la tabla deber aumentarse en un 10% y si el motor trabaja con factor de potencia

.8, la corriente de plena carga se aumentara en un 25%.

Determinar la corriente de plena carga de un motor de corriente

directa de 1 hp a 240v.

De la Tabla 430-147[430.247] se determina que la corriente es

de 4.7 amperios.

Determinar la corriente de plena carga de un motor monofsico

de 3hp, 208v.

De la Tabla 430-148[430.248] se determina que la corriente es

de 18.7 amperios.

Un motor sincrnico de 150hp, 460v, trabaja con factor de

potencia .8 en adelanto, cul es su corriente de plena carga?


35

De la Tabla 430-150[430.250], encontramos que la corriente a

plena carga de un motor de 150hp a factor de potencia unitario

es de 151 amperios. Esta corriente deber aumentarse en un 125% para calcular la corriente a plena carga y con factor de

potencia .8:

151 1.25 = 189 amperios

Conductores 430-22(a)[430.22(A)]; 110-14(c)[110.14(C)];

Tabla 430-148[430.248]; Tabla 430-150[430.150]; Tabla 310-

16[310.16]

El NEC en su Sec.430-6(a)[430.6(A)] establece que el calibre de

conductores para la conexin de motores se escoge con base en los valores de corriente de las Tablas 430-147-148 150 [430.247-248-250] en vez de la corriente de placa del respectivo

motor. La Sec.430-22(a)[430.22(A)] establece que los conductores que alimentan un motor deben tener una capacidad

de corriente no menor del 125% de la corriente a plena carga del

motor. Al efecto, se utiliza la Tabla 310-16[310.16]. Otro factor a tomarse en cuenta en la determinacin del calibre de los

conductores de alimentacin es la temperatura nominal de los

dispositivos y los terminales involucrados en el circuito del motor como especifica la Sec. 110-14(c)[110.14(C)]. Esta seccin

establece que los conductores sean seleccionados de manera de no

exceder la temperatura mnima nominal de cualquier terminal conectado, cualquier conductor conectado o cualquier dispositivo

conectado. Esto significa que indiferentemente de la temperatura

nominal de los conductores escogidos, la capacidad de corriente se seleccionar de una columna que no exceda la temperatura

mnima nominal de los terminales, terminaciones, conectores y

dispositivos del respectivo circuito. Ocasionalmente, esta temperatura nominal puede aparecer en el dispositivo, pero esto

es la excepcin y no la regla. Como regla general, la

temperatura nominal de cualquier dispositivo, no excede los

75C. Cuando la temperatura nominal de la terminacin no es conocida

o no aparece en los estndares de U.L., la Sec. 110-14


36

[110.14] establece que para circuitos de 100 amperios o menos

o para conductores del # 14 AWG al # 1 AWG, la capacidad del

cable, independientemente de su temperatura nominal, se escoger de la columna de 60C. Esto no significa que slo los

tipos de aislamiento que aparecen en la columna de 60C pueden

usarse, sino que la capacidad de corriente debe escogerse de dicha columna.

La Sec. 110-14(1)(d)[110.14(1)(a)(4)] tiene una provisin especial para motores marcados con cdigos de diseo NEMA

B,C,D, o E. Esta seccin establece que conductores con

temperatura nominal de 75C o ms pueden seleccionarse de la columna de 75C para ser usados para alimentar estos motores,

an si la corriente es menor de 100 amperios. Esta regla no se

aplicar para motores que no tengan un cdigo de diseo NEMA en su placa. La mayora de motores fabricados antes de 1996 no

lo tendrn. Este cdigo de diseo no debe confundirse con la letra

de cdigo que indica el tipo de barras de la jaula de ardilla del motor.

Cul es el calibre de los conductores a utilizarse para alimentar un motor de induccin a jaula de ardilla de 30hp, trifsico a

480v. No conocemos las temperaturas nominales de los

dispositivos empleados en el circuito y adems la placa del motor no contempla cdigo de diseo NEMA. El tipo de cable a

utilizarse ser THWN en conduit.

Encontrar la corriente del motor

De la Tabla 430-150[430.250] a 30hp corresponden 40 A Determinacin de la carga

430-22(a)[430.22(A)] 40 A 125% = 50 A Determinacin del calibre de los conductores

De la Tabla 310-16[310.16] a 50 A le corresponden

conductores de cobre # 8 THWN (75C), pero como no se conocen las temperaturas nominales de los componentes del

circuito y adems el motor no posee cdigos de diseo NEMA,

tenemos que referirnos a las corrientes correspondientes a la columna de 60C (Sec. 110-14[110.14]): la capacidad de

corriente ms prxima a 50 A corresponde, en la columna de


37

60C, a conductores con calibre # 6, por consiguiente, los

conductores a utilizarse sern: #6 THWN.

Qu calibre de conductores se requiere para alimentar un motor

monofsico de 10HP a 208v?


De la Tabla 430-148[430.248] a 10HP corresponden 55 A Determinacin de la carga 430-22(a)[430.22(A)] 55 A x 125% = 68.75 A

Determinacin del calibre de los conductores

De la Tabla 310- 16[310.16] a 68.75 A le corresponden conductores de cobre #4 THWN (por razones similares a las del

ejercicio anterior).

Qu conductores se requieren para alimentar un motor trifsico

de 10HP a 208v?


De la Tabla 430-150[430.250] a 10HP corresponden 30.8 A

Determinacin de la carga

430-22(a)[430.22(A)] 30.8 A x 125% = 38.5 A Determinacin del calibre de los conductores

De la Tabla 310-16[310.16] a 38.5 A le corresponden

conductores de cobre #8 THWN (por razones similares a las del ejercicio anterior).

Proteccin de sobrecarga 430-32[430.32]; 430-34[430.32];

430-35(a) y (b)[430.35(A)y(B)]

Para determinar la proteccin de sobrecarga de un motor, debe

utilizarse la corriente de placa del motor, conforme a la Sec. 430-6(a)[430.6(A)], en vez de los valores de corriente de las tablas

430-147-148-150[430.247.248.250]. Otros factores tales como el


38

factor de servicio (SF) o el incremento de temperatura (C) del

motor deben tambin utilizarse para determinar esta proteccin.

El incremento de temperatura del motor es una indicacin del tipo de aislamiento usado en los devanados del motor y no debe

confundirse con la temperatura nominal de terminaciones de la

Sec. 110-14(c)[110.14(C)]. La Sec. 430-32 [430.32] en sus partes (a), (b) y (c)[(A) y (B)] se utiliza para la determinacin de la

corriente de disparo de la proteccin de sobrecarga, como porcentaje de la corriente de placa del motor.

Un motor de induccin de 25hp, trifsico, tiene una corriente de placa de 32 amperios y la placa tambin indica un incremento de

temperatura de 30C. Cul es el valor de la corriente de disparo

de la proteccin de sobrecarga del motor? La Sec. 430-32(a)(1) [430.32(A)(1)] indica que el valor de

disparo es un 125% de la corriente de placa

32 1.25 = 40 amperios, corriente de disparo.

Si por alguna razn este valor de disparo no permite que el motor

arranque, la Sec. 430-34 [430.32] permite incrementar este valor hasta un 140% para el motor. Si an as el motor no logra

arrancar, la proteccin se puede puentear durante la fase de

arranque, conforme a la Sec.430-35(a) y (b)[430.35(A) y(B)].

Determinacin de la corriente a rotor bloqueado 430-

7(b)[430.7(B)]; Tabla 430-151(A)[430.251(A)]; Tabla 430-

151(B)[430.251(B)]

Hay dos mtodos para encontrar la corriente a rotor bloqueado

(corriente de arranque) de un motor a jaula de ardilla,

dependiendo de la informacin disponible. Si la placa indica letras de cdigo (que van de la A a la V), ellas indican el tipo de

barras del rotor. El tipo de barras vara con la aplicacin a que el

motor est destinado. Y el tipo de barra es ampliamente responsable del valor de la corriente a rotor bloqueado. La Tabla

430-7(b)[430.7(B)] da las diferentes letras de cdigo y los

relativos kilovoltamperios por caballo a rotor bloqueado. La


39

corriente de arranque se encuentra multiplicando los kva / hp por

los hp del motor y luego dividiendo por el voltaje aplicado.

Un motor de 15hp, trifsico a jaula de ardilla, con letra de

cdigo K, est conectado a una lnea a 240v. Determnese su

corriente a rotor bloqueado. Conforme a la Tabla 430-7(b)[430.7(B)], a un motor con letra K,

le corresponden 8.0-8.99kva/hp. Tomemos un valor promedio de 8.5:

8.5 15 = 127.5kva = 127500va

127500/ (240 3) = 306.7 amperios

Las corrientes a rotor bloqueado para motores monofsicos se

determinan mediante la Tabla 430-151(A)[430.251(A)] y las de los motores trifsicos con cdigo de diseo NEMA, se determinan

usando la Tabla 430-151(B)[430.251(B)].

Proteccin de corto circuito Tabla 430-152[430.52]; 430-

52(c)(1)[430.52(1)]; 430-7(a)(9)[430.7(A)(9)];Tabla 430-

150[430.250]

El valor de la proteccin de corto circuito para un motor viene

determinado por la Tabla 430-152[430.52]. La columna de la izquierda indica el tipo de motor a proteger. A la derecha de sta,

hay cuatro columnas que indican cuatro tipos de protecciones de

corto circuito: fusibles sin retardo de tiempo; fusibles de elemento dual y tiempo diferido; breakers de disparo instantneo y breakers

de tiempo inverso. Aunque es permisible usar fusibles sin retardo

y breakers de disparo instantneo, generalmente los motores estn protegidos por fusibles de tiempo diferido o bien breakers de

tiempo inverso.

Cada una de estas columnas indica un porcentaje de la corriente del motor que debe usarse para determinar la capacidad de

corriente de la proteccin. La corriente que aparece en la tabla

apropiada para cada tipo de motor es la que debe usarse y no la corriente de placa del motor. La Sec. 430-52(1)[430.52(1)]

establece que la proteccin no debe exceder el valor obtenido de


40

la Tabla 430-152[430.52]. La Excepcin 1 de esta seccin sin

embargo establece que si el valor obtenido no corresponde a un

tamao estndar de fusible o breaker (Sec.240-6[240.6]), se podr usar el tamao estndar inmediato superior.

Comenzando en 1996, la Tabla 430-152 [430.52] lista los motores

de jaula de ardilla con base a su cdigo de diseo NEMA en vez de letras de cdigo. La Sec. 430-7(a)(9)[430.7(A)(9)] requiere que

las placas de los motores estn marcadas con las letras B, C, D o E. Sin embargo los motores fabricados antes de este

requerimiento no indicaban letras de diseo NEMA en sus placas.

No obstante la mayora de los motores de jaula de ardilla usados industrialmente caen bajo la clasificacin de diseo B y para

efectos de escoger proteccin de corto circuito, se consideran ser

diseo B a menos que tengan otra designacin en la placa. Los motores con diseo E, tienen una pequea mejora en la eficiencia

con respecto a los otros motores pero tambin tienen mayor

corriente de arranque.

Un motor de induccin trifsico a jaula de ardilla de 100hp, 230v

se quiere proteger contra corto circuito mediante fusibles a tiempo diferido. Determnense los fusibles a usarse.

Determinacin de la corriente a plena carga De la Tabla 430-150[430.250], a un motor de100hp y 230v le

corresponden 248 A

De la Tabla 430-152[439.52] le corresponde un porcentaje de corriente de 175%

248 1.75 = 434 A El fusible estndar ms cercano es 450 A, por lo tanto es la

capacidad de fusible que se utilizar para la proteccin de corto

circuito de este motor.

Si por alguna razn este fusible se funde antes que pueda arrancar

el motor, la Sec. 430-52(1), Ex. No. 2(b) [430.52(C)(1),Ex. No. 2(b)] establece que la capacidad de corriente de un fusible a

tiempo diferido puede aumentarse hasta un 225% de la corriente

a plena carga del motor.


41

Recapitulando, la Seccin 430-52(1)[430.52(1)] requiere que

el dispositivo de proteccin de corto circuitos se base en los

porcentajes asignados en la Tabla 430-152[430.52], sin excederlos, conforme al tipo de proteccin utilizado. Si el

porcentaje no corresponde a un dispositivo estndar listado en la

Sec. 240-6(a)[240.6(A)], el siguiente valor estndar puede ser usado conforme a la Sec. 430-52(c)(1),Ex.1[430.52(C)(1),Ex1].

Si el motor no arranca, el porcentaje puede aumentarse conforme a la Sec.430-52(c)(1),Ex.2(a) a la(d)[430.52(C)(1),Ex.2(a) a la

(d)].

Qu tamao de fusible instantneo, fusible de tiempo diferido,

disyuntor y disyuntor instantneo se requiere para un motor de

induccin trifsico de 20HP, 230v?

Determinacin de la corriente nominal de plena carga

De la Tabla 430-150[430.250]:Para 20HP a 230v le corresponden 54 A

Fusible instantneo

Encontrar % de la Tabla 430-152[430.52] : 300% Encontrar corriente 54 300% = 162 A

Tamao mnimo del fusible 430-52(1); 240-6(a): 150 A

Siguiente tamao 430-52(1),Ex.1;240-6(a) : 175 A Tamao mximo del fusible 430-52(1), Ex.2(a); 240-6(a) : 54

400% = 216 A200 amperios Fusible a tiempo diferido Encontrar %de la tabla 430-152[430.52] : 175%

Encontrar corriente 54 175% = 94.5 A

Tamao mnimo de fusible 430-52(1); 240-6(a) : 90 A Siguiente tamao 430-52(c)(1),Ex.1;240-6(a) : 100 A

Tamao mximo del fusible 430-52(1),Ex.2(b);240-6(a) :54

225%= 121.5 A110 A Breaker de tiempo inverso

Encontrar % de la tabla 430-152: 250%

Encontrar corriente 54 250% = 135 A Tamao mnimo de breaker 430-52(1); 240-6(a) :125 A

Siguiente tamao 430-52(1),Ex.1: 240-6(a): 150 A


42

Tamao mximo de breaker 430-52(1),Ex.2; 240-6(a) :54

400% = 216 A200 A Breaker instantneo Encontrar % de la Tabla 430-152[430.52] : 800%

Encontrar corriente 54 800% = 432 A

Tamao mnimo de breaker 430-52(3): 432 A (el breaker debe ser ajustable)

Tamao mximo de breaker 430-52(3),Ex.1: 54 1300% = 702 A

Determinar los conductores de alimentacin de cobre y aislamiento TW, la proteccin de sobrecarga y la proteccin de

corto circuito para un motor de 40hp de corriente directa, 240v,

con corriente de placa de 132 A. La proteccin de corto circuito ser un breaker de disparo instantneo y la temperatura nominal

de las terminaciones de los dispositivos del circuito no son

conocidas.

Calibre de los conductores

De la tabla 430-147[430.247], encontramos una corriente de 140 A para un motor de 40hp, 240v. Esta corriente debe

incrementarse en un 125% para determinar el calibre de los

conductores: 140 1.25 = 175 A. Tenemos que referirnos a la columna de 60C de la Tabla 310-

16[310.16] por ser el aislamiento de los conductores del tipo TW

aunque la corriente sea > de 100 amperios. Conforme a lo anterior, los conductores sern 4/0 TW.

Capacidad de la proteccin de sobrecarga

Al no tener el motor factor de servicio especificado ni aparecer en la placa el incremento de temperatura, nos referiremos en la

Sec.430-32[430.32] a All other motors, obteniendo 115%, 132 1.15 = 151.8 A Capacidad de la proteccin de corto circuito

El porcentaje de incremento sobre la corriente a plena carga que

requiere la proteccin de corto circuito, la determinamos de la Tabla 430-152[430.52], que para el caso de motores de corriente

directa y breakers de disparo instantneo, nos da: 250%


43

140 2.5 = 350 amperios, que siendo un valor estndar de breaker, ser el valor que se utilice para la

proteccin.

Determinar el calibre de los conductores THHN de alimentacin,

la proteccin de sobrecarga y el breaker a tiempo inverso que se utilizar como proteccin de corto circuito para un motor de

trifsico, a jaula de ardilla, de 150hp,440v y cuya placa suministra los siguientes datos: Corriente a plena carga: 175 A;

SF1.25; Cdigo de diseo NEMA: B.

Clculo del calibre de los conductores Corriente a plena carga determinada (Tabla 430-150[430.250]) :

180 A

180 1.25 = 225 A Teniendo el motor un cdigo de diseo B de NEMA, para

determinar el calibre de los conductores de alimentacin,

podemos referirnos a la columna de 75C de la Tabla 310-16[310.16], que nos da: conductores # 4/0 THHN.

Proteccin de sobrecarga

Teniendo el motor un SF de 1.25, encontramos en la Sec. 430-32[430.32] un porcentaje de 125% para aplicar a la corriente de

placa.175 1.25 = 218.75 A Proteccin de corto circuito La Tabla 430-152[430.52] nos indica un porcentaje sobre la

corriente a plena carga de motores a jaula de ardilla con cdigo

de diseo NEMA B de 250%, por consiguiente: 180 2.50 = 450 A

Uno de los tamaos estndar de breakers listados en la Sec.240-

6[240.6] es 450 A. Un breaker de tiempo inverso de 450 A se usar como proteccin de corto circuito.

Clculo para instalaciones mltiples de motores

Tres motores estn conectados a un alimentador comn. El

alimentador es trifsico, a 440v y los conductores son de cobre con aislamiento THHN. Cada motor debe protegerse con fusibles

de tiempo diferido y deben tener proteccin individual de


44

sobrecarga. El alimentador principal tambin estar protegido

mediante fusibles de tiempo diferido. Las placas de los motores

dan los siguientes valores:

Motor # 1 Motor # 2 Motor # 3

Trifsico Trifsico Trifsico SF 1.25 Temp. 40C Cdigo A

Voltios 440 Voltios 440 Amperios 96 Tipo Induccin Tipo Induccin Tipo Sincrnico

HP 20 HP 60 HP 100

NEMA cdigo C Cdigo J Voltios 440 Amperios 23 Amperios 72 PF 90%

Motor # 1 Calibre de los conductores

Corriente a plena carga del motor (Tabla 430-150[430.250])

27 A 27 1.25 = 33.75 A

De la Tabla 310-16[310.16] y la Sec.110-

14(1)(d)[110.14(1)(a)(4)] 33.75 A = conductores #10AWG THHN

(aunque el aislamiento tipo THHN est localizado en la columna

de 90C, el calibre del conductor se escogi de la columna de 75C conforme a la Sec.110-14(1)(d)[110.14(1)(a)(4)].

Fusibles de tiempo diferido

De la Tabla 430-152 se determina que el porcentaje a aplicar a la corriente de plena carga determinada de la Tabla 430-

150[430.250], para un motor de induccin, diseo C, es de

175%: 27 1.75 = 47.25 A, el fusible estndar listado ms cercano en la Sec. 240-6 [240.6] es el de 50 A. Se usar un

fusible de 50 A.

Proteccin de sobrecarga Puesto que el motor tiene un factor de servicio de 1.25, la

proteccin de sobrecarga ser, conforme a la Sec.430-

32(a)(1)[430.32(A)(1)]) un 125% de la corriente de placa del motor:

23 1.25 = 28.75 amperios


45

Motor # 2


La Tabla 430-150[430.250] da una corriente de plena carga para este motor, de 77 A.

77 1.25 = 96.25 A

La Tabla 310-16[310.16] indica que los conductores para este motor sern # 1AWG THHN (en efecto, los conductores se

escogieron de la columna de 60C, al ser la corriente< de 100 amperios y no tener el motor cdigo de diseo NEMA).


El tamao del fusible se determina de la Tabla 430-152[430.52]. El porcentaje a aplicar a la corriente de plena carga del motor,

determinada de la Tabla 430-150[430.250], es de 175%:

77 1.75 = 134.75 A, el fusible estndar listado ms cercano es 150 A

Proteccin de sobrecarga

Conforme a la Sec.430-32(a)(1)[430.32(A)(1)] y diciendo la placa que el incremento de temperatura para el motor es de 40C,

la corriente de placa, para efecto de la proteccin de sobrecarga,

se incrementa en un 125%: 72 1.25 = 90 amperios

Motor # 3

El motor # 3 es un motor sincrnico con factor de potencia .9

Calibre de los conductores De la Tabla 430-150[430.250] se determina que un motor

sincrnico como el que nos ocupa, pero a factor de potencia

unitario, consume una corriente a plena carga de 101 A. Pero la misma tabla, en sus notas al pie de la tabla, dice que esta

corriente debe aumentarse en un 10% cuando el motor trabaja a

factor de potencia .9, por consiguiente: 101 1.1 = 111 A

111 1.25 = 138.75 A

De la Tabla 310-16[310.16] se determina que el calibre de los conductores a utilizar es el # 1/0 AWG (escogidos de la columna

de 75C al ser la corriente > de 100 amperios).



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De la Tabla 430-152[430.52], encontramos que el porcentaje de

la corriente de plena carga para un motor sincrnico es 175%:

111 1.75 = 194.25 A El fusible ms cercano listado en la Sec. 240-6[240.6] es 200 A.

Se usarn fusibles de 200 A para proteger el circuito.

Proteccin de sobrecarga El motor no tiene indicacin de factor de seguridad ni de

incremento de temperatura, entonces la proteccin de sobrecarga se calcula incrementando la corriente de placa en un 115% como

indica la Sec.430-32(a)(1)[430.32(A)(1)].

96 1.15 = 110.4 A

Clculo del alimentador principal 430-24[430.24]; 430-

62(a)[430.62(A)]


La ampacidad del alimentador principal debe ser que el resultado de multiplicar la corriente de plena carga del motor

mayor por 125% y sumando las corrientes de plena carga de los

dems motores (nos referimos a las corrientes de plena carga determinadas por las Tablas 430-147-148-150[430-247-248-

250]), como lo determina la Sec.430-24[430.24]. En nuestro

caso: 111 1.25 + 77 + 27 242.75 A De la Tabla 310-16[310.16] se determina que deben usarse

conductores 250kcmil (250MCM) como alimentadores

principales. Se escogieron de la columna de 75C al ser la corriente > de 100 A como indica la Sec.110-

14(2)[110.14(1)(b)]).

Proteccin de corto circuito El dimensionamiento de la proteccin de corto circuito del

alimentador principal lo determina la Sec. 430-62(a)[430.62(A)]

que establece que la capacidad de la proteccin no debe ser mayor que la capacidad de corriente de la proteccin de corto

circuito del motor mayor, ms la suma de las corrientes de plena

carga de los otros motores. En nuestro caso tenemos: 200 +77 + 27 = 304 A

El fusible estndar ms cercano inferior a este valor es 300 A.

As que se usarn fusibles de tiempo diferido de 300 A.


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Documents

Cµlculo de Circuitos Ramales -Rev. 2002