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Tabla de contenido
1. OBJETIVOS. ...................................................................................... 2
2. DATOS GENERALES. ........................................................................ 3
3. SELECCIN DE ACOMETIDA......................................................... 5
4. CONTRATO CON COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD(CFE). ...................................................................................................... 6
5. ESPECIFICACIN PARA LA PREPARACIN DE LAACOMETIDA. ......................................................................................... 6
6. CLCULO DE ALIMENTADOR PRINCIPAL. .................................. 7
7. CLCULO DE FUSIBLES. .................................................................. 8
8. CLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS. ....................................... 9
9. MEDIOS DE DESCONEXIN Y CLCULO DE TIERRA FSICA. .. 10
10. CLCULO DE CANALIZACIN. .................................................. 11
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1. OBJETIVOS.Aplicacin de la ingeniera para cumplir con los lineamientos enmarcados en
las leyes vigentes que estipulan las condiciones de operacin de unainstalacin elctrica para lograr una operatividad que cumpla con lo
siguiente:
Un funcionamiento eficiente de los equipos elctricos, lo cual, asegura
el correcto aprovechamiento de la energa as como la durabilidad de
los mismos.
Garantizar la seguridad de quien opera la instalacin por medio de
dispositivos elctricos y de proteccin que cumplen con las
especificaciones para seguridad y funcionamiento en casa habitacin. Fomentar el ahorro de energa elctrica por medio de la utilizacin de
equipos elctricos y luminarias que posean una alta eficiencia y
confiabilidad de operacin, que pueden encontrarse con la aprobacin
FIDE.
Operatividad y adaptacin a las condiciones de funcionamiento de la
instalacin dentro y fuera del inmueble.
En el aspecto normativo se pretende cumplir con las condiciones implicadas
en la NOM-001-SEDE-2012 reglamento vigente que regula en el rea deinstalaciones elctricas. Para el cumplimiento de este propsito se toma en
cuenta, de forma general los artculos 100,110, 200, 210, 215, 220, 225,230,
240, 250, 310, 347, 402, 410, 422 y 440. Estos artculos incluyen
operatividad de luminarias, aparatos de uso general, aire acondicionado y
refrigeracin que se incluyen como parte de lo que alimentar nuestra
acometida, para lo cual se establecern en los siguientes apartados su
utilizacin en los clculos respectivos de la instalacin como lo son
conductores, medios de desconexin, puesta a tierra, entre otros que se
vern ms adelante.
La tarifa es asignada por CFE y se concede segn estudios trmicos
realizados por SEMARNAT de la zona en que se realiza la contratacin del
servicio en funcin de la temperatura mnima durante los meses de verano.
La tarifa queda as establecida como 1B servicio domstico (anexo 1).
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2. DATOS GENERALES.Las condiciones de operacin de la instalacin elctrica se especifican de
acuerdo con la terminologa y requisitos para las instalaciones elctricas
designados en la NOM-001-SEDE-2012 y todos los artculos mencionados
en este trabajo se referirn a la norma antes mencionada.
Tensin nominal. Segn lo dispuesto en el Artculo 110-4 donde seproponen los valores preferentes de tensiones normalizadas, de la cual se
eligi una tensin de 127 V10% debido a contingencias de operacin.
Carga total instalada.Se tomaron a partir de las especificaciones del planoelctrico de la instalacin tomando en cuenta los datos de operacin de los
equipos y dispositivos que se instalarn provisional o permanentemente.
Segn datos de placa la carga a instalar es de 6410 W (6.41kW)considerando como equipos a instalar los que se muestran la Tabla 1.Segn las especificaciones del plano elctrico la carga total instalada es de
6773 W (6.773kW) tomando en cuenta las especificaciones del cuadro de
cargas que se muestra como la Tabla 2en este apartado. Como se observala carga en el plano es superior a la obtenida con datos de placa.
Factor de potencia.Se utiliza el valor de 0.9 debido a que se cuentan con2 aires acondicionados de 1 tonelada tipo mini-split.
Tabla 1
Aparatos electrodomsticos Nm. Potencia Subtotal
Equipo DVD 1 25 25
Equipo sky 1 25 25
Estufa 1 200 200
Equipo de cmputo porttil 2 65 130
Lavadora con secadora 1 765 765
Licuadora 1 370 370
Equipo de sonido 1 305 305
Plancha 1 1200 1200
Refrigerador 12 pies cbicos 1 250 250
Televisin 2 90 180
Ventiladores de piso o pedestal 3 120 360
Pantalla plasma 1 200 200
(W) TOTAL 4010
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Tabla 2
Aparatos de carga Carga(W) Cantidad Carga parcial
Lmpara fluorescente compacta 42 10 420
Arbotante 18 1 18
Lmpara fluorescente compacta 27 5 135
Contactos generales 180 10 1800
Contactos para lugar hmedo 250 4 1000
Contacto para lavadora con secadora 800 1 800
Aire acondicionado 1300 2 2600
(W) TOTAL 6773
Factor de correccin por temperatura. Es aplicado a la capacidad deconduccin de un conductor y debido a registros de la zona se eligi un
factor de 0.88 considerando una temperatura de 36C a 40C de la Tabla
310-16 de la NOM-001-SEDE-2012 para clculo de conductores.
Factor de demanda.Es aplicado directamente a la corriente calculada de lacarga total para los alimentadores principales y se eligi un factor de 0.85
que considera una demanda de moderada a alta.
Tipo de conductor.Se utilizar un conductor termoplstico resistente a la
humedad, al calor y a la propagacin de incendio tipo THW con usopermitido para lugares secos y mojados con temperatura mxima de
operacin de 75C a 90C. Como referencia para la eleccin del conductor
la Tabla 310-13 de la NOM-001-SEDE-2012.
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3. SELECCIN DE ACOMETIDA.La seleccin de la acometida es de vital importancia puesto que asegura el
rendimiento de la instalacin cubriendo la carga total calculada lo que
resulta en el funcionamiento correcto de los equipos elctricos. De acuerdo
con lo estipulado en la NOM-001-SEDE-2012 se puede definir una
acometida como:
Los conductores de acometida que conecta la red del suministrador alalambrado del inmueble a servir.
La ubicacin del inmueble es en zona residencial urbana y se encuentra amenos de 35 m de un poste suministrador lo cual lo establece laespecificacin y con lo cual se eligi una acometida con las siguientescaractersticas:
Bifsica a 3 hilos (2F-1N).
Servicio para baja tensin.
Red area.
Carga hasta 10 kW.
Las mencionadas especificaciones son establecidas Comisin Federal deElectricidad (CFE) y se muestran en el Anexo 2. Para comprobar que laacometida antes mencionada cubrir la demanda y las caractersticas de lainstalacin se toma en consideracin el tipo de cargas y la carga totalinstalada en el apartado de datos generales que es de 6.773 kW, y que escubierta por dicha acometida de forma considerable.
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4. CONTRATO CON COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD(CFE).
Una vez que se tienen las caractersticas de la instalacin se procede arealizar el trmite con CFE para suministrar el servicio. Para la contratacindel servicio son necesarios los siguientes requisitos:
Nombre C.Direccin completaColoniaCiudad o poblacinTipo de suministro solicitado bifsico a tres hilos (2F-1N), 127 V.Demanda a contratar 6.773 kWUso que se dar al suministro Residencial.Caractersticas de aireacondicionado
2 equipos tipo mini Split de 1 Ton(12000 BTU).
Algunas consideraciones del servicio son las siguientes:
La contratacin del servicio es gratuita.
El importe del depsito de garanta correspondiente al contratoaparecer en el primer recibo, adicionado al costo del consumo de laenerga elctrica.
El servicio de conexin no tiene costo alguno.
La atencin del servicio es en un plazo de 2 das hbiles.
5. ESPECIFICACIN PARA LA PREPARACIN DE LAACOMETIDA.
Fue mencionado con anterioridad la aplicacin de las especificaciones parala acometida elegida en apartados anteriores. Se observa claramente en elanexo 1de esta memoria tcnica y describe aspectos como:
Alturas y materiales de mufa. Cableado mnimo para la acometida.
Especificaciones para eleccin de base de medidor y materiales detrabajo.
Ubicacin dentro de la propiedad para la colocacin del medidor porpersonal de CFE.
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6. CLCULO DE ALIMENTADOR PRINCIPAL.Haciendo el uso de la NOM-001-SEDE-2012 define como alimentador en su
artculo 215:
Todos los conductores de un circuito entre el equipo de acometida o lafuente de un sistema derivado separadamente u otra fuente de alimentaciny el dispositivo final de proteccin contra sobrecorriente del circuitoderivado.
Con la frmula de la ley de Watt y utilizando los debidos factores decorreccin de temperatura y relleno, de potencia y de demanda conocemosla corriente que transportar el alimentador principal. Los clculos semuestran a continuacin.
Dnde:
In= Corriente nominal
W= Carga total instaladaEn= Voltaje entre fase y neutroCos = 0.9Id= Corriente demandadaF.D.= Factor de demanda
Para el clculo de los conductores se toman datos de la tabla 310-16 de laNOM-001-SEDE-2012 (Anexo 3) y dado que el calibre mnimo para laacometida especificado en el Articulo 230-31 (b) no debe ser menor que8.37 mm
2 (8 AWG) de cobre, este puede conducir hasta 35 A a 30C, se
verifica si este cubre la capacidad de conduccin calculada como Id o endado caso si se necesita un calibre mayor. Para lo cual se corrige portemperatura segn el factor elegido de 0.88 para una temperatura de 36C a40C. El factor de relleno no se considera puesto que solo irn dosconductores de corriente en la tubera donde ir el alimentador y no esnecesario aplicarlo al clculo de correccin.
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Donde:
IRC= Corriente real del conductorIC= Corriente del conductorF.C.T.= Factor de correccin por temperatura
El resultado nos muestra que el conductor THW 8 (AWG) cubre la demandade corriente de la carga instalada con un buen margen de seguridad. Comoobservacin, es evidente la disminucin de la capacidad de conduccin decualquier conductor a una temperatura distinta de 30C.
7. CLCULO DE FUSIBLES.Conforme a disposiciones del artculo 240 y 250 podemos escoger nuestrosinterruptores fusibles de acuerdo a la capacidad de conduccin de laacometida antes calculada, para lo cual se muestra la Tabla 3 obtenida delartculo 250-95.
Tabla 3
Capacidad o ajuste deldispositivo automtico de
proteccin contrasobrecorriente en el circuitoantes de los equipos,canalizaciones, etc.
Sin exceder de:
Tamao nominal mm2 (AWG okcmil)
15 2,08 (14)20 3,31 (12)30 5,26 (10)40 5,26 (10)
Si tomamos en cuenta la capacidad de conduccin de la acometida usamosuna proteccin por fusibles de 2 polos por 30 A y una puesta a tierra para laacometida de calibre THW 8.
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8. CLCULO DE CIRCUITOS DERIVADOS.Para el clculo de los circuitos derivados se contemplan los artculos 210,215, 220, 240, 250, 410, 422 y 440 de la NOM-001-SEDE-2012, queincluyen el clculo para proteccin contra sobrecorriente, puesta a tierra,
especificaciones para electrodomsticos, aire acondicionado y luminarias.
Para resumir los clculos de corrientes y las respectivas correcciones portemperatura para los conductores se observa la Tabla 4 que comprendedichos clculos.
Tabla 4
CIRCUITODescripcin de
uso
Carga
(W)
Calibre
de THW
necesario
Corriente
mxima a
conducir
Capacidad de conduccin del
conductor
Nominal
Corregida por:
Temperatura Relleno
C-1 Luminarias 573 12 5.31 25 22 no aplica
C-2 Cocina 720 10 6.67 35 30.8 24.64
C-3 Sala y recamaras 1080 10 10.00 35 30.8 no aplica
C-4 Cocina 750 10 6.95 35 30.8 24.64
C-5 Lavadora 800 10 7.41 35 30.8 24.64
C-6 Refrigerador 250 10 2.32 35 30.8 24.64
C-7
Mini split 1 Ton
(Rec. 1)1300 10 12.04 35 30.8 no aplica
C-8
Mini split 1 Ton
(Rec. 2) 1300 10 12.04 35 30.8 no aplica
En la tabla anterior se puede observar los calibres elegidos para cada
circuito y los clculos consideran los valores que se encuentran en el
apartado de datos generales.
Para el caso de los circuitos 7 y 8 aplicados a operar para conducir la carga
de un sistema de aire acondicionado cada uno se toma en cuenta la
aclaracin en el Artculo 440 que menciona que la capacidad de un circuito
derivado que alimente dichos equipos no debe ser menor que el 125% de lacapacidad nominal del equipo a plena carga, dicha observacin se puede
comprobar de forma observativa.
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9. MEDIOS DE DESCONEXIN Y CLCULO DE TIERRA FSICA.Haciendo uso de la corriente calculada para cada circuito derivado y segn
disposiciones de la NOM-001-SEDE-2012 en su artculo 240, se eligen
como medios de desconexin dispositivos termomagnticos segn
disposiciones normalizadas para capacidades de 15 A, 20 A y 30 A. A
continuacin se mencionan las condiciones utilizadas para cada circuito
derivado segn su capacidad de conduccin.
Para los circuitos del 1 al 5 se eligen termomagnticos con capacidad de 20
A de acuerdo al criterio siguiente, la proteccin contra sobrecorriente no
debe ser menor que la corriente a la cual se eligi el circuito ni mayor de la
corriente nominal que es capaz de conducir el conductor con las respectivas
correcciones.
Para el circuito 6 se eligen interruptores termomagnticos con capacidad de20 A de acuerdo al criterio del artculo 210-52, En unidades de viviendadebe instalarse por lo menos un receptculo para el rea de lavandera. Sedebe instalar un circuito derivado independiente de 20 A para salida delreceptculo para conexin en al rea de lavandera.
Para los circuitos 7 y 8 se eligen interruptores conforme al artculo 440referente a aire acondicionado, por lo cual se eligen termomagnticos concapacidad de 20 A.
Para la eleccin de los conductores que se usarn como tierra fsica se usala Tabla 3 del apartado del clculo de fusibles que muestra la capacidad delos medios de proteccin contra sobrecorriente y el calibre que se debeutilizar, en base a ello obtenemos los siguientes resultados:
Para los circuitos con proteccin de 15 A y 20 A se usar un calibreTHW 12 puesto que ambos utilizarn la misma puesta a tierra.
Para el fusible que protege la acometida por ser calibre THW 8 la
tabla indica el uso de un calibre 10 como puesta a tierra.
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10. CLCULO DE CANALIZACIN.Para este clculo se hace necesario utilizar como referencia la Tabla 10-4de la NOM-001-SEDE-2012, de la cual se sustraen los datos necesariosque se muestran en la Tabla 4. Se debe recordar que la mxima capacidadde relleno de una tubera es del 40%, que es lo que se considera en latabla.
Tabla 4
Designacin de tubera rea disponible para conductores1/2" 78 mm
3/4" 137 mm1 222 mm
Con la ayuda de la tabla anterior se verifican los datos obtenidos del planode la instalacin para saber que designacin de tubera es necesaria paracada paso, y comparando el rea total con el rea disponible paraconductores obtenemos los resultados de la canalizacin necesaria paracada caso que en la Tabla 5 se designan como combinaciones.
Tabla 5
CIRCUITO NUM. DE
CABLES
THW 12
CABLE
A
TIERRA
NUM.
DE
CABLES
THW 10
AREA
TOTAL
(MM2)
DESIGNACION
(PULGS)
DESIGNACION
(mm)
Combinacin 1 0 1 8 138.46 1" 25 mm
Combinacin 2 6 1 2 114.4 3/4" 19 mm
Combinacin 3 5 1 2 102.58 3/4" 19 mm
Combinacin 4 3 1 2 78.94 3/4" 19 mm
Combinacin 5 0 1 4 75.14 1/2" 13 mm
Combinacin 6 5 1 0 70.92 1/2" 13 mm
Combinacin 7 2 1 2 67.12 1/2" 13 mm
Combinacin 8 4 1 0 59.1 1/2" 13 mm
Combinacin 9 3 1 0 47.28 1/2" 13 mm
Combinacin 10 0 1 2 43.48 1/2" 13 mm
Combinacin 11 2 1 0 35.46 1/2" 13 mm
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El artculo 210 menciona:
El medio de identificacin de cada conductor de fase del sistema, siempre
que sea accesible, puede ser a travs de un cdigo de coloresindependiente, cinta de marcar, etiqueta u otro medio eficaz.
Por lo cual se usar el siguiente cdigo de colores ofrecidos de formageneral por Viakon.
Para la acometida:
Fases: color negro.
Neutro: color azul.
Tierra: color blanco.
Para los circuitos derivados:
Fases: color rojo.
Neutro: color amarillo.
Tierra: color verde.