UNIDAD IV

DISEÑO DE CIRCUITOS 4.1 Trazado de los circuitos 4.2 Dibujo de circuitos en un plano 4.3 Tamaño de los conductores 4.4 Circuitos de tomacorrientes normales 4.5 Circuitos individuales 4.6 Canalización 4.7 Cálculo del conductor alimentador 4.8 Diagrama de tablero 4.9 Pozo a tierra

4.1 TRAZADO DE LOS CIRCUITOS 4.1.1 TRAZO DE ALUMBRADO El trazado de los circuitos de alumbrado, hay que tomar en

cuenta el tipo de construcción del edificio que puede ser con material noble, prefabricado, metálicos, madera, etc.

Los conductos verticales se instalan por muros o columnas. Los conductos horizontales se instalan por las losas de techo,

por las vigas y por el piso cuando son para lámparas se usa con tomacorriente y por las estructuras metálicas, con los diámetros necesarios para los conductores o con alambres endoprene

Los conductos para circuitos de alumbrado se encuentran por lo general en el techo y muros.

Los trazos de los circuitos para el alumbrado, se inician desde el tablero principal o del sub. tablero.

Los conductos se instalan entre las cajas hexagonales de los techos con las cajas rectangulares de los interruptores. Los braquetes en paredes con cajas hexagonales hasta las cajas rectangulares para los interruptores.

Las cajas hexagonales y rectangulares, se recomienda que reciban como máximo cuatro conductos.

La indicación del recorrido de los circuitos en los planos generalmente se efectúan por medio de líneas curvas continuas para conductos por techos y líneas curvas segmentadas para conductos por el piso.

Debe usarse la simbología para indicar el tipo de

instalación. .

4.1.2.TRAZADO DE TOMACORRIENTES

El trazado de circuitos de tomacorrientes generalmente se llevan por el piso, desde el tablero principal o el sub tablero hasta los tomacorrientes designados en el plano.

Los conductos deben llevar el diámetro necesario para los conductores

La indicación del recorrido de los circuitos en los planos generalmente se efectúan por medio de líneas curvas segmentadas por el piso

Las cajas hexagonales y rectangulares, se recomienda que reciban como máximo cuatro conductos.

Debe usarse la simbología para indicar el tipo de instalación.

Los conductos con el el diámetro necesario para el conducductor

4.1.3 TRAZO DE TOMACORRIENTES INDIVIDUALES

El trazo de los tomacorrientes individuales se realizan para aparatos domésticos individuales o de gran potencia, su trazo se realiza en forma individual desde el tablero principal o desde el sub tablero.

Son para artefactos fijos, se debe tomar en cuenta el diámetros del conductor y del conducto

Los tomacorrientes individuales llevan su trazo en los planos por el piso con líneas curvas segmentadas desde el tablero general o sub tablero

4.1.4. TRAZO DE INTERCOMUNICADORES

El trazo para intercomunicadores como timbre, intercomunicadores de voz e inclusive de imagen, teléfono o cable se pueden realizar por los techos o por los pisos generalmente con líneas curvas continuas hasta el punto de los artefactos y deben ser conectados con energía eléctrica, desde un alumbrado o tomacorriente mas cerca al artefacto intercomunicador.

4.1.5. TRAZO DEL ALIMENTADOR

El alimentador es el conductor y conducto de mayor calibre, su trazo va desde el medidor hasta el tablero general con línea curva continua más gruesa que los otros trazos, es necesario que el tablero se elija lo mas cerca posible al medidor

4.2 DIBUJO DE CIRCUITOS EN UN PLANO

Los circuitos se dibujan empezando con: Ubicación del tablero o sub tableros Alimentador al tablero o sub tableros Ubicación de los alumbrados y su trazo Ubicación de los tomacorrientes y su trazo Ubicación de los tomacorrientes fijos y su trazo Ubicación del intercomunicador o timbre y su trazo Ubicación del teléfono

VIVIENDA DE UN SOLO NIVEL

VIVIENDA DE TRES NIVELES

4.3 TAMAÑO DE LOS CONDUCTORES

En el plano que se dibuja los circuitos, se debe colocar el calibre del conductor y el diámetro del conducto en los trazos o en la nomenclatura de la simbología

Los artefactos de uso domésticos que se conectan en 220 voltios están limitados a 4000 watts de consumo; para mayores potencias se debe prever circuitos individuales.

Los circuitos pueden usarse con intensidad de 15, 20, 30 o

50 amperes nominales en cada conductor activo. Se puede prever un circuito de 20 amperios para cada 100

m2 de área de piso o un circuito de 15 amperios para cada 70 m2 de área de piso.

Para indicar el calibre del conductor se utiliza el tamaño para circuitos monofásicos, en el mismo se indica el porcentaje de uso de 80% ó 50%, con el objeto de dejar una reserva para aumentos de carga futura.

4.3.1 CIRCUITO DE ALUMBRADO

También se puede elegir el calibre de los circuitos de alumbrado que pueden ser pequeños o grandes de acuerdo a la Tabla que se muestra en la siguiente diapositiva

4.3.2 CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES

Los circuitos de tomacorrientes que puede elegir sencillo o doble de acuerdo a la misma tabla.

4.3.3 CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES FIJOS

Los circuitos de tomacorrientes fijos o individuales se diseñan con su amperaje que señalan en las placas del artefacto fijo

4.4 CIRCUITOS DE TOMACORRIENTES NORMALES: Para abastecer los tomacorrientes normales hay que prever

circuitos de 20 amperes nominales, pero se proyectan solamente con el 80% ó 50% de esta carga, para dar mayor flexibilidad en el uso de los artefactos sobre todo los de cocina.

Conviene proyectar posibles circuitos para las áreas fuera de la casa y separar circuitos de tomacorrientes para el primer nivel y segundo nivel de la residencia.

4.5 CIRCUITOS INDIVIDUALES: Hay que prever circuitos individuales para todos los

artefactos como se describe en la relación adjunta, como también prever circuitos individuales para instalaciones ubicadas en jardines, piscina y otros.

Generalmente, los circuitos individuales pueden exigir cualquier potencia; para proyectar circuitos de más de 50 amperes es recomendable tomar en cuenta las placas de instrucciones de los fabricante.

4.6 CANALIZACION

La canalización se hace generalmente con tubos tipo "conduit rígido o EMT y con tubos "vinduit" o de PVC flexibles y se les denomina conductos.

Los conductos resguardan a los conductores; existe tablas que nos indican el número máximo permisible de conductores que pueden instalarse en un tubo para tamaño AWG

Los conductores de sistema de señales o de radio no debe colocarse junto con los conductores de iluminación y tomacorrientes.

4.7 CALCULO DEL CONDUCTOR ALIMENTADOR El alimentador son todos los cables entre el interruptor

principal y el tablero. La dimensión de un alimentador depende de la carga calculada según los datos de los circuitos, las necesidades anticipadas de futuros aumento de carga y la pérdida de voltaje en el conductor del alimentador.

El cálculo es muy importante en el diseño de proyectos de instalaciones eléctricas.

La carga calculado de un alimentador es la suma de las cargas de todos los circuitos que ingresan al tablero eléctrico, aplicando ciertas reglas y se calcula como sigue:

a. Circuitos de alumbrado: Se determina primero la potencia con el número de unidades

de alumbrado colocadas en el piano, señalando para cada uno una potencia en W.

Segundo se determina la potencia con la Tabla de “Carga Unitario y Factores de Demanda”, con la clase de local y usando la columna “A”.

Se toma el de mayor potencia para el cálculo

b. Circuitos de tomacorrientes: Para los estudios, residenciales y departamentos se puede

calcular para tomacorrientes sencillos con 1500 W y para tomacorrientes doble con 3000 W.

A la suma de (a) y (b) se aplica con la columna “B” la carga en W para el factores de demanda; luego se busca el porcentaje del factor de demanda en la comuna “C”

c. Circuitos individuales (sin cocina eléctrica, motores y aire acondicionado), usando la tabla de CIRCUITOS INDIVIDUALES TIPICOS.

Si existe cuatro o más circuitos individuales, a la suma de sus potencias se aplica un Factor de Demanda del 75%.

d. Varios:• Cocina eléctrica (hasta 12 kilowatts nominales), para una

cocina 8000 watts, para dos cocinas 11000 watts• Acondicionadores de aire, su capacidad nominal• Motores grandes (mayores de 5 HP.), 125% de la capacidad

nominal del motor más grande más la suma de la capacidades nominales de los demás motores

• Alumbrado de vidrieras, 500 watts por metro lineal.

Como paso final se suma todas las cargas calculadas en a), b), c) y d) y con esta carga total se determina la corriente máxima probable del conductor del alimentador de acuerdo con la fórmula siguiente:

I (Amperios) = Carga total (watts) k. E.FP donde: I = Corriente en el conductor activo (amperios) según la cual el alimentador debe ser determinado. E = Tensión en (voltios) K = 1 para circuitos monofásicos = 1,73 para circuitos trifásicos = 2 para circuitos de 3 hilos de una ó dos fases = 3 para circuitos de 4 hilos FP = Factor de potencia; normalmente cerca de 1 en residencias

Para residencias el valor de E se toma 220 Voltios; el valor de K se toma monofásico o sea valor de 1; el factor de potencia FP para residencias toma el valor de 1

El valor de “I” queda la siguiente fórmula I = Carga total (watts) 220 V

Con el valor de ”I” así determinado, se encuentra en la tabla “Cargas Máximas Admisibles para Conductores Aislados” en la zona de la tabla Conductores al aire, en la columna 1 se ubica el amperaje que puede ser el inmediatamente superior y en la columna de calibre AWG el tamaño del conductor

El tamaño del conductor calculado, no toma en cuenta un aumento futuro de ella. Se recomienda por esta razón, aumentar, como ensayo un 30% antes de entrar a la tabla,

No es recomendable usar calibres mayores que el # 2 AWG, ya que los tableros, usados en residencias, no lo admiten. Ningún alimentador debe ser menor que # 10 AWG

Además se debe comprobar que el conductor elegido no tenga pérdida de tensión mayor que la permitida en la Tabla correspondiente.

El conductor de la acometida hasta el medidor tiene el mismo cálculo que el alimentador

Ejemplo:

Una residencia de 100 m2 de área techada, con 30 centros de alumbrado, tiene artefactos fijos como horno micro onda 1200 W, planchadora 1000 W, lavadora 400 W, therma de agua 1200 W, refrigeradora 600 W, calcular la acometida

a. Circuito de alumbrado;

30 centros x 100 W = 3000 W

De la Tabla 100 m2 x 40 W/m2 = 4000 W;

se toma el mayor 4000 W

b. Circuito de tomacorrientes dobles 3000 W

7000 W

De donde: 3000 W a razón del 100% = 3000 W

el saldo de 4000W a razón del 35% = 1400 W

4400 W

c. Circuitos individuales

1. Horno micro onda 1200 W

2. Planchadora 1000 W

3. Lavadora 400 W

4. Therma de agua 1200 W

5. Refrigeradora 600 W

4400 W

Más de 4 circuitos individuales aplica el factor 75 %

4400 W x 0,75 = 3300 W

Suma de (a + b) + (c) = 4400 + 3300 = 7700 W

I = 7700 W = 35 A

220 V

De la Tabla se obtiene un Conductor 2 # 10

con un conducto ø ¾”

ACOMETUDAAMP

AMP

AMP

AMP

AMP

AMP

AMP

AMP

AMP

ALMBRADO

TOMACORRIENTE

HORNO

PLANCHADO

LAVADORA

THERMA

REFRIGERADORA

TV

RESERVAAMP

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

2 # Ǿ

14

14

12

14

14

14

14

16

10 ¾”

¾”

5/8”

5/8”

5/8”

5/8”

5/8”

5/8”

5/8”

40

20

20

20

20

20

30

15

30

4.8 DIAGRAMA DEL TABLERO PRINCIPAL

4.9 POZO A TIERRA