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CURSO DW4
TallerTeórico-Practico
Online 19a Edición
Miércoles28 de octubre de 2021
Dominio de la Electricidad en Cuatro Módulos
Instituto de Capacitación de Electricidad Avanzada SC

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Dominio de la Electricidad en Cuatro Módulos
• La energía eléctrica en alto nivel
• Edificios corporativos
• Industria
• Centros de datos
CURSO DW4

Índice
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Página
Introducción 4
Objetivo general 5
Modulo 1 La energía eléctrica en alto nivel 6
Modulo 2 Edificios corporativos 44
Modulo 3 Industria 81
Modulo 4 Centros de datos 112
Anexo I. Repaso 130
Anexo II. Glosario 132
Anexo III. Datos del autor 140

Introducción
4
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Actualmente hay una necesidad muy grande de capacitación en el sector eléctrico ya
que un alto porcentaje de las personas que se dedican a esta disciplina no tuvieron
la oportunidad o eligieron una carrera diferente pero que actualmente están
desempeñándose en esta industria.
Durante este curso vamos a conocer de una manera muy sencilla como se realizan
los proyectos eléctricos apoyados con las fórmulas y normas vigentes.
Se iniciará desde los conceptos básicos hasta los más complejos realizando
ejercicios y prácticas.
Continuaremos construyendo proyectos de diferentes sectores como edificios
corporativos, industria y centros de datos.

Objetivo General
5
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El alumno dominará la asertividad en el manejo de las fórmulas, la metodología de
elaborar proyectos, análisis de costos y mano de obra, análisis de mercado, análisis
de norma Nom-001-sede-2012, identificar los sectores principales de oportunidades
de desarrollo en el mercado profesional, haciendo ejercicios, elaborando un proyecto
desde el levantamiento de información hasta el proyecto ejecutivo, para
complementar su desarrollo profesional y potencializar su desempeño laboral.

Módulo 1 Comprendiendo la energía eléctrica en alto nivel
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Objetivo:
Se conocerá los conceptos fundamentales de la energía eléctrica para aplicarlos en
la vida diaria y área profesional.

1.1 Corriente continua
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La Corriente Continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) se refiere al
flujo continuo de Carga Eléctrica (electrones) a través de un conductor entre dos
puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo.
Voltaje
+
Tiempo
Thomas AlbaEdison

1.2 Corriente alterna
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Abreviada CA en español y AC en inglés (Alternating Current) se denomina a la
corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.
La forma de oscilación de la corriente alterna es la oscilación senoidal
Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a
los hogares y a las industrias.
Nikola Tesla

1.3 Voltaje
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El voltaje y la tensión eléctrica es una magnitud física que cuantifica la diferencia de
potencial eléctrico entre dos puntos.
También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo
eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones
determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.
𝑃
𝐸 =
P 𝐼
Donde:
I E E = Voltaje (Volt)
P= Potencia (Watt)
I= Corriente (Amper)
127 VCA 12 VCD
220 VCA 1.5 VCD

1.4 Circuito eléctrico
10
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Un circuito eléctrico es una interconexión de componentes que transporta la corriente
eléctrica a través de una trayectoria cerrada.
Fuente de
energía
Carga
CD
Fusible
Interruptor
Conductor

1.5 Corriente eléctrica
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La corriente eléctrica o intensidad eléctrica
es el flujo de carga eléctrica por unidad de
tiempo que recorre un material. Se debe al
movimiento de las cargas (normalmente
electrones)en el interior del material.
En el Sistema Internacional de Unidades
se expresa en C/s (culombios sobre
segundo), unidad que se denomina
amperio (A). Una corriente eléctrica,
puesto que se trata de un movimiento de
cargas, produce un campo magnético, un
fenómeno que puede aprovecharse en el
electroimán.
E=12VCD
CD
Campo
magnético
I
I
I
P=100w
I=8.33A
P
I =
E
P Donde:
E = Voltaje (Volt)
P= Potencia (Watt)
I E I= Corriente (Amper)
Sentido delflujo
de Corriente
Sentido del flujo
del Campo magnético

1.6 Resistencia eléctrica
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Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a
través de un conductor.
La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa
con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien
descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
E
I R
R=
E
I
Donde:
R = Resistencia (Ohm)
E = Voltaje (Volt)
I= Corriente (Amper)

1.7 Tipo de cargas
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Resistivas
Todas aquellas que por lo general producen calor y/o
luz, por ejemplo: parrillas eléctricas, focos, horno
eléctrico, cafetera, sandwichera.
Inductivas
Aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan,
por ejemplo los motores eléctricos (motobomba,
refrigerador, extractor de jugos) en los cuales se crean
campos magnéticos que interactúan, a partir de los
cuales se produce movimiento (energía mecánica).
Capacitivas
Aquellas que utilizan la electricidad, pero no la disipan,
simplemente la absorben y luego la devuelven al
sistema, por ejemplo los capacitores o condensadores
que tienen la propiedad de “acumular” energía eléctrica
para luego descargarla al sistema.

1.8 Potencia eléctrica
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La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de
tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en
un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el
vatio o watt (W).
100 w
P
I E
P = I E
Donde:
E = Voltaje (volt)
P= Potencia (watt)
I= Corriente (amper)
1,000 w = 1 kw
200 w
1,000 w

1.9 Potencias en CA
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FP =
P
S
S =
P
FP
P = S · FP
S
S Q Q = S2 − P2
ϕ
P
P= Potencia Real= watt= W
S= Potencia aparente= volt-amper= VA
Q= Potencia reactiva= volt-amper-reactivo= VAR
Cos ϕ= Factor de Potencia
P, Q y S
Son potencias existentes en circuitos con fuentes de Corriente Alterna
Q
P

1.10 Comportamientode ondas sinusoidales
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Carga Resistiva
Carga Inductiva
I
ϕ =0° V
V
ϕ
I
Carga Capacitiva
I
ϕ
V

1.10 Potencia real, aparente y reactiva
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P
P = I x E x FP
I E
S
S = I x E
I E
Q
Q = I x E
I E
Potencia Activa o Real (P) Es la potencia capaz
de transformar la energía eléctrica en trabajo al
100 Unidad de Medida es el watt (W)
Potencia Aparente (S) La potencia instantánea en
un circuito eléctrico es la tasa de flujo de energía
que pasa por un punto dado del circuito. Unidad de
medida es el Volt Amper (VA)
Potencia Reactiva (Q) Es toda aquella potencia
desarrollada en un circuito capacitivo Unidad de
medida Volts-Amper-Reactivo (VAR)

1.11 Frecuencia
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La Frecuencia de la corriente alterna constituye un fenómeno físico que se repite
cíclicamente un número determinado de veces durante un segundo de tiempo y
puede abarcar desde uno hasta millones de ciclos por segundo o Hertz (Hz).
Frecuencia en México 60 Hz
Corriente Alterna CA Corriente Directa CD
No existe la frecuenciaen fuentes de
Corriente Directa

1.12 Métodos de Generaciónde Energía Eléctrica CD
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Pilas
Las pilas alcalinas operan con una mezcla de zinc y bióxido de
manganeso, y su eficiencia en circuitos de elevado consumo
es sensiblemente superior a los otros tipos.
Acumuladores
Los acumuladores, más conocidos como baterías; una vez
agotada la sustancia que provoca la reacción química, puede
recargarse haciendo pasar a través de ellas una corriente
eléctrica continua. En el proceso de descarga, transforman
energía química en energía eléctrica; el proceso de carga es
inverso, la energía eléctrica del exterior se transforma en
energía química.

1.12 Métodos de Generaciónde Energía Eléctrica CD
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Dinamos
Son máquinas eléctricas que producen energía eléctrica en
forma de corriente continúa aprovechando el fenómeno de
inducción electromagnética.
Celdas Solares
Los paneles o celdas solares, formados por numerosas celdas
denominadas celdas fotovoltaicas, que convierten la luz en
electricidad.

1.13 Sistema trifásico
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Diagrama Vectorial
F3 F1 F3 F1
N N
T
F2 F2
Diagrama de conexiones
Fase1
Fase2
Fase3
Neutro
Tierra

1.14 Métodos de Generaciónde Energía Eléctrica CA
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Central Hidroeléctrica
Las centrales hidroeléctricas son instalaciones que permiten aprovechar la energía
potencial gravitatoria (masa a una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, al
convertirla en energía eléctrica mediante turbinas hidráulicas acopladas a
generadores eléctricos.

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Central Eólica
La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía
cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras
formas útiles de energía para las actividades humanas. El término «eólico» proviene
del latín aeolicus, que significa «perteneciente o relativo a Eolo», dios de los vientos
en la mitología griega.

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Central Termoeléctrica
Son instalaciones que permiten aprovechar la energía potencial gravitatoria (masa a
una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, al convertirla en energía eléctrica
mediante turbinas hidráulicas acopladas a generadores eléctricos a generadores
eléctricos.

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Central Nucleoeléctrica
Una central térmica nuclear o planta nuclear es una instalación industrial empleada
para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por
el empleo de combustible nuclear fisionable que mediante reacciones nucleares
proporciona calor que a su vez es empleado, a través de un ciclo termodinámico
convencional, para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo
mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.

1.15 Formasde Transformarla Energía Eléctrica
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Transformador
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la
tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia
que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a
la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de
pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
𝑅𝑇 =
𝑉1
𝑉2
=
𝑁1
=
I2
𝑁2 I1
RT= Relación de Transformación
V=Voltaje
N=Numero devueltas
I=Corriente

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∆
Transformador
Trifásico Y

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Rectificador
En electrónica, un Rectificador
es el elemento o circuito que
permite convertir la Corriente
Alterna en Corriente Continua.
Esto se realiza utilizando diodos
rectificadores, ya sean
semiconductores de estado
sólido, válvulas al vacío o
válvulas gaseosas como las de
vapor de mercurio (actualmente
en desuso).

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Inversor
La función de un Inversor es cambiar un voltaje
de entrada de Corriente Continua a un voltaje
simétrico de salida de Corriente Alterna, con la
magnitud y frecuencia deseada por el usuario o
el diseñador. Los inversores se utilizan en una
gran variedad de aplicaciones, desde pequeñas
fuentes de alimentación para computadoras,
hasta aplicaciones industriales para controlar alta
potencia. Los inversores también se utilizan para
convertir la Corriente Continua generada por los
paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o
baterías, etc, en corriente alterna y de esta
manera poder ser inyectados en la red eléctrica o
usados en instalaciones eléctricas aisladas.
Paneles Solares
CA
CC
Baterías
Inversor
Inversor de automóvil

1.16 Esquema Generalde Distribuciónde la Energía Eléctrica
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Edificio
Generación
Industria
Transformación
Transformación
Transformación
Transformación
Transformación
Transformación
Baja tensión
Carga Comercial
Transformación
Fabrica
Baja tensión
Carga Domestica
Transformación
Centro Comercial

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En México los voltajes comerciales son:
Alta Tensión(de 34,501 a400,000VCA)
85,000 VCA
115,000VCA
230,000 VCA
400,000 VCA
Media Tensión(de 1,001 VCA a34,500VCA)
4,160 VCA
13,200 VCA
23,000 VCA
34,500 VCA
Baja Tensión(menos de 1,000 VCA)
Sistemas Trifásicos Y
220/127 VCA
440/254 VCA
480/277 VCA
Otros
120 VCA/240VCA
110 VCA/220 VCA
1.17 Niveles de voltaje en las redes de transmisión, distribución
y consumo
Voltaje
Sistema
Trifásico
Sistema
Monofásico
Mediciones
entre:
Fa – Fb
Fb – Fc
Fc – Fa
Mediciones
entre:
Fa – N
Fb – N
Fc – N
México
220 VCA 127 VCA
440 VCA 254 VCA
480 VCA 277 VCA
Otros Países
208 VCA 120 VCA
380 VCA 220 VCA
400 VCA 230 VCA

1.18 Medidas, equipo y elementos de seguridad
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Equipo de seguridad
Es un material que resiste el paso de la corriente eléctrica a través del elemento.
Existen diferentes materiales aislantes de voltaje eléctrico como resinas, baquelita,
AIRE.
Su función es aumentar la resistencia al paso de la corriente eléctrica, disminuyendo
notablemente el riesgo de electrocución, por otro lado protege al personal de
accidentes.
Distancia de seguridad en líneas vivas
1 cm por 1,000 Volts
Nota: esta distancia puede variar dependiendo de las condiciones ambientales

1.19 Sistema monofásico
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Monofásico
En ingeniería eléctrica un sistema
monofásico es un sistema de producción y
distribución de energía eléctrica basado en
una tensión eléctrica. Para la diferencia de
potencial es necesario conectar al neutro
generado por la fuente de generación y/o
transformación.

1.19 Sistema bifásico
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Bifásico
En ingeniería eléctrica un sistema bifásico
es un sistema de producción y distribución
de energía eléctrica basado en dos
tensiones eléctricas. Para acometidas es
opcional solicitar el neutro generado por la
fuente de generación y/o transformación.

1.19 Tipos de Trifásico
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Trifásico
En ingeniería eléctrica un sistema trifásico
es un sistema de producción y distribución
de energía eléctrica basado en tres
tensiones eléctricas. Para acometidas es
opcional solicitar el neutro generado por la
fuente de generación y/o transformación.

1.20 Memoria de cálculo [datos generales]
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Datos Generales
• Nombre del cliente
• Nombre de la obra
• Fecha
• Nombre del Proyectista
• Nombre del Responsable con
Cedula Profesional
Información Técnica
• Descripción del circuito: Del / al
• Potencia Real (W)
• Factor de Potencia
• Potencia Aparente (VA)
• Voltaje (V):
• Número de fases del circuito:
• Número de hilos del circuito:
• Longitud
• Temperatura ambiente del recinto
• Eficiencia (motores)
• Tipo de canalización a utilizar (tubo,
ducto, charola, etc.)
• Número de cables portadores de
corriente en una misma canalización
cerrada
Paso 1

1.21 Memoria de cálculo [Cálculo de la Corriente]
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Guía para el cálculo de la Corriente Nominal
P
I = X 1.29
E ∗ 3 ∗ FP ∗ ŋ
“Formula de la felicidad”
S
I =
E ∗ 3
I= Corriente (Amp)
P=Potencia real (Watt)
S=Potencia aparente (VA)
E=Voltaje (Volt)
FP=Factor de Potencia
ŋ = Eficiencia
1.29 es un factor aproximado a considerar
cuando se trata del circuito de entrada de un
UPS por el tema de recarga de baterías
3 = Constante para sistemas trifásicos
Paso 2

1.22 Memoria de cálculo [Selección de la protección]
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Selección de la protección
Protección = I x 1.25
Nota: ver catálogo del fabricante
Paso 3

1.23 Memoria de cálculo [Validacióndel conductor]
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Selección del Conductor
• Por Corriente Nominal
Tabla 310-15(b)(16) o Tabla 310-15(b)(17)
• Por la protección
• Por factor de temperatura [FT]
Tabla 310-15(b)(2)(a)
• Por factor de agrupamiento [FA]
Tabla 310-15(b)(3)(a)
Paso 4

1.23 Memoria de cálculo [Cálculo de la caída de tensión]
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• Por caída de tensión
Monofásico 2 hilos
∆V = 2 ∗ I ∗ L ∗ Z
Monofásico 3 hilos
∆V = I ∗ L ∗ Z
Trifasico 3 hilos
∆V = 3 ∗ I ∗ L ∗ Z
Trifasico 4 hilos
∆V = I ∗ L ∗ 𝑍
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑓
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
x 100
x 100
x 100
x 100
Z = R cos∅ + X sen∅
Z= Impedancia
I= Corriente (Amp)
L= Longitud (km)
R= Resistencia
X= Reactancia
∅=cos-1
Tabla 9 Resistencia y reactancia en
corriente alterna para los cables de
600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75°

1.23 Memoria de cálculo [Selección de conductor de tierra]
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Selección del cable de tierra física
Tabla 250-122 Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para
canalizaciones y equipos
Tabla 250-66 Tamaño del conductor del electrodo de puesta a tierra para sistemas de
corriente alterna
Paso 5

1.23 Memoria de cálculo [Selección de la canalización]
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Cálculo y Selección del tamaño de la canalización
Tabla 4.- Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del área del tubo
Conduit
Tabla 5.- Dimensiones de los conductores aislados y cables para artefactos
Paso 6

1.24 Memoria de cálculo [Conclusión del circuito]
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Resumen del Circuito
Paso 7

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Objetivo:
El alumno aprenderá a seleccionar los elementos idóneos, convenientes oportunos y
ad hoc para una instalación como la gama de equipos, documentos, fórmulas,
subestaciones, tableros, interruptores, cableado a través de diferentes ejemplos y
realizando prácticas con proyectos reales para realizar una instalación eléctrica de
un edificio corporativo.
Módulo 2 Aplicacionespracticas de la energía eléctrica para
edificios corporativos

2.1 Subestación eléctrica
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Es un conjunto de elementos que administran, conducen, transforman y/o modifican los
valores de voltaje y corriente eléctrica.
5
6
4
7 10
M________ 3
2
8
1
1. Acometida
2. Equipo de medición
3. TransformadordecorrienteTC
4. TransformadordepotencialTP
5. Cuchilla de paso
6. Apartarrayos
7. Aterrizamiento
8. Interruptordepotencia
9. Gabinete deacoplamiento al transformador
10. Transformador
9

2.1 Configuraciones de subestaciones eléctricas
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Acometida
23,000 VCA
Subestación
Compacta
Transformador Δ - Υ Tablero Baja Tensión
220/127VCA
Acometida
13,200 VCA
Subestación
Compacta
Tablero Baja Tensión
480/277VCA
Transformador Δ - Υ
Acometida
13,200 VCA
Transformador
tipo Pedestal Δ - Υ
Tablero Baja Tensión
220/127VCA

2.2 Medición en media tensión
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Su función es medir el consumo energético KWH. Se utilizan transformadores de
potencial TP y transformadores de corriente TC ya que los medidores funcionan con
voltajes y corrientes mínimos
2 Amp 23,000 VCA
400 Amp
220 VCA
Medidor
Transformador de
Corriente TC
Transformador de
Potencial TP

2.3 Apartarrayos
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Las funciones principales de los apartarrayos son la de operar con sobretensiones en
el sistema, permitiendo el paso de las corrientes del rayo sin sufrir daño; y la de
reducir las sobretensiones peligrosas a valores que no dañen el aislamiento del
equipo.
Líneas energizadas
Ω Ω Ω
Conexión al sistemade tierra

2.4 Aisladores
49
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Su función es separar físicamente el conductor energizado (voltaje) de estructuras
evitando cortos circuito, también sirven de soporte para los conductores eléctricos
pudiendo ser barras o cables.

2.5 Cuchillas de paso
50
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Un interruptor es un dispositivo cuya función es interrumpir y restablecer la
continuidad en un circuito eléctrico. Operación SIN carga.

2.6 Interruptores de potencia
51
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Un interruptor es un dispositivo cuya función es interrumpir y restablecer la
continuidad en un circuito eléctrico. Operación CON carga.
Interruptor en Aire Interruptor en Hexafluoruro
de Azufre SF6
Interruptor en vacío Interruptor en pequeño
y gran volumen de aceite

2.7 Fusibles
52
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Son utilizados como elementos para proteger circuitos derivados, capacitores,
transformadores y cualquier otro equipo, de manera segura y rápida.

2.8 Barras de cobre
53
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Su función es conducir el voltaje y corriente eléctrica.

2.9 Cables de potencia
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Su función es conducir el voltaje y corriente eléctrica.
Los aislamientos de los cables dependen en gran medida de los niveles de voltajes
que manejan.
Pantalla metálica Aislamiento
Conductor
sellado
Cubierta
Pantallas
semiconductoras

2.10 Gabinetesde Subestación eléctrica
55
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Su función es proteger los elementos internos de la intemperie y de agentes externos
así como brindar seguridad a los usuarios.

2.11 Transformador
56
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Un transformador es un aparato eléctrico que por inducción electromagnética
transfiere energía eléctrica de uno o más circuitos, a uno o más circuitos a la misma
frecuencia, usualmente aumentando o disminuyendo los valores de tensión y
corriente eléctrica.
Los elementos básicos de un transformador de potencia son los siguientes:
1
1. Núcleo de circuito
magnético.
2. Devanados
3. Aislamientos
4. Tanque
5. Boquillas media tensión
6. Boquillas de baja tensión
7. Ganchos de sujeción
8. Válvula de carga de aceite
9. Válvula de drenaje 2
10. Tubos radiadores
11. Base para rolar
12. Placa de tierra
13. Placa de características 3
14. Termómetro
15. Indicadorde nivel
16. Cambiadorde derivaciones
o taps
Transformador de Control
2

2.11 Transformador
57
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8
5
7
15 14 6
13 16
10
4
11
12 9

2.12 Placa de Transformadores
58
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2.13 Tableros de baja tensión domésticos y comerciales
59
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Un cuadro de distribución, cuadro eléctrico, centro de carga o tablero de distribución
es un componente mas de una instalación eléctrica, en él se protegen cada uno de
los distintos circuitos en los que se divide la instalación a través de fusibles,
protecciones magnetotérmicas y diferenciales. Al menos existe un cuadro principal
por instalación, como ocurre en la mayoría de las viviendas, y desde éste pueden
alimentarse uno o más cuadros secundarios, como ocurre normalmente en
instalaciones industriales, edificios corporativos y grandes comercios.
• Monofásicos
• Bifásicos
• Trifásicos
• Empotrar
• Sobreponer
• Autosoportados
• Con o Sin Interruptor Principal Centro de carga QO
220 VCA hasta 100 A
2&4 Polos 2F-3H + TF

2.14 Tableros de baja tensión comerciales e industriales
60
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Tablero de distribuciónNQOD
240 VCA hasta 400 A
42 POLOS 3F-4H + TF
Tablero de distribución
Tipo I-Line
600 VCA hasta1200 A
3F-4H + TF
Tablero de distribuciónNF
480 VCA hasta 600 Amp
42 POLOS 3F-4H + TF
Tablero de distribución
auto soportado hasta3000 A o mas
600 VCA
3F-4H + TF

2.15 Interior de tablero trifásico
61
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Gabinete
Masa
Barra Fase A
Barra de Neutro
A B C
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
23 24
25 26
27 28
29 30
31 32
33 34
35 36
37 38
39 40
41 42
Barra Fase C
Barra Fase B
Zapatas de
conexiones de
alimentación

2.16 Interruptores
62
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QO115 QO215 QOB315

2.17 Plantas de emergencia
63
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Las plantas de emergencia, también llamados grupos electrógenos. Son grandes
maquinas o equipos que se encargan de proporcionar energía eléctrica por largos
periodos de tiempo, cuando el suministro de electricidad (CFE) falla debido a algún
corte.
Características principales
Potencia Real kw
Potencia de emergencia kw
Potencia Continua kw
Altura de operación ASNM
Frecuencia Hz
Tipo de transferencia
Marca del Motor
Marca del Generador
Voltaje
Dimensiones
Peso
Tipo de control y monitoreo
Radiador
Motor de
combustión
interna
Control
Generador
Tanque de
combustible

2.18 Tipos de Transferencias
64
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Tablero de
transferencia
C F E Planta De
Emergencia
CARGA
Contactores Doble Tiro Motorizado Electromagnéticos Control

2.19 Tipos de conductores
65
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En el mercado eléctrico existen diferentes tipos de conductores que se clasifican de
acuerdo a su uso por ejemplo:
• Construcción e industria
• Control y flexibles
• Energía
• Minas
• Telecomunicaciones
• Magneto
El cable más común para instalaciones eléctricas en baja tensión es el Alambres y
Cables THW-LS/THHW-LS 90°C 600V
Conductores de cobre Conductores de aluminio Electroducto

2.20 Tamañoscomerciales de conductores
66
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THW - (Thermoplastic, Heat and Water Resistant)
LS - Low Smog
THHW - Thermoplastic High Heat Moisture (Water)
Resistant
Calibres:
AWG - American Wire Gauge (calibre de alambre
estadounidense)
MCM - una unidad equivalente al área de un circulo
con un
diámetro de una milésima de pulgada.
Tamaño/Designación
AWG o KCM mm2
14 2.08
12 3.31
10 5.26
8 8.37
6 13.30
4 21.20
2 33.60
1/0 53.49
2/0 67.43
3/0 85.01
4/0 107.20
250 127
300 152
350 177
500 253
600 304
750 380
1000 507

2.21 Aislamientoen conductores
Créditos a Viakon
67
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Material del aislamiento Tipo
PVC Policloruro de vinilo Termoplástico
PE Polietileno Termoplástico
XLPE Polietileno de Cadena Cruzada Termofijo
EPR Etileno-Propileno Termofijo
Tipo de aislamiento Materialdel
aislamiento
Temperatura
Normal
Temperatura
Sobrecarga
Temperatura
Cortocircuito
THW-LS/THHW-LS PVC-LC 75/90 °C 105°C 150°C
THW-2-LS/THHW-LS PVC-LC 90/90 °C 105°C 150°C
THHN/THWN-2 PVC 90/90 °C 105°C 150°C
XHHW-2-LS XLPE-LS 90/90 °C 130°C 250°C
XHHW-2 XLPE 90/90 °C 130°C 250°C
RHH/RHW-2 XLPE 90/90 °C 130°C 250°C
RHH/RHW-2 EPR 90/90 °C 130°C 250°C
LS0H XLPE o EPR 90/90 °C 130°C 250°C

2.22 Nomenclaturas
Créditos a Viakon
68
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SIGLA DESCRIPCIÓN
T Termoplástico:PVC
X Termofijo:XLPE
R Termofijo:XLPEo EPR
H Capaz de operar a 75°C en ambiente seco
HH Capaz de operar a 90°C en ambiente seco
-2 Capaz de operar a 90°C (seco, húmedo, mojado)
W Capaz de operar en ambiente húmedo y mojado
LS No propagador deincendios, baja emisión de humos, bajo contenido degas ácido
LS0H No propagador deincendios, baja emisión de humos, bajo contenido de gas ácido, sin
contenido de halógenos
NOM
ANCE
Certificado porANCE de conformidadcon la norma NOM063-SCFI-2001

2.23 Características de aislamientos
Créditos a Viakon
69
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Tipo Conductor Aislamiento Cubierta Tensión Temperatura
Normal
Temperatura
Sobrecarga
Temperatura
Cortocircuito
Lugares
THW-LS/THHW-LS Cobre PVC-LS 600 v 75/90°C 105°C 150°C Secos y
mojados
THW-2-LS/THHW-
LS
Cobre PVC-LS 600 v 90/90°C 105°C 150°C Secos y
mojados
THHN/THWN-2 Cobre PVC Nylon 600 v 90/90°C 105°C 150°C Secos y
mojados
XHHW-2 LS Cobre o
Aluminio
XLPE-LS 600 v 90/90°C 130°C 250°C Secos y
mojados
XHHW-2 Cobre o
Aluminio
XLPE 600 v 90/90°C 130°C 250°C Secos y
mojados
RHH/RHW-2 Cobre o
Aluminio
XLPE 600 o
2000v
90/90°C 130°C 250°C Secos y
mojados
RHH/RHW-2 Cobre o
Aluminio
EPR PVC o
CPE
600 o
2000v
90/90°C 130°C 250°C Secos y
mojados
LS0H Cobre o
Aluminio
XLP o EPR TPO 600V 90/90°C 130°C 250°C Secos y
mojados

2.24 Usos y aplicaciones
Créditos a Viakon
70
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Tipo Principales usos y aplicaciones
THW-2-LS/THHW-
LS
Sistemas de distribución a baja tensión e iluminación, en edificios públicos y habitacionales,
construcciones industriales, centros recreativos y comerciales, así como áreas confinadas en donde
se requieran características de no propagación de incendio, baja emisión de humos y bajo contenido
de gas ácido.
THHN/THWN-2 Sistemas de distribución a baja tensión e iluminación en donde se requiera resistencia al aceite y a la
gasolina. Por su excelente comportamiento a los aceites y químicos es adecuado para instalarse en
gasolineras y refinerías.
XHHW-2 LS Sistemas de distribución a baja tensión e iluminación, en edificios públicos y habitacionales,
construcciones industriales, centros recreativos y comerciales, así como áreas confinadas en donde
se requieran características de no propagación de incendio, baja emisión de humos y bajo contenido
de gas ácido.
RHH/RHW-2 (XLPE) Sistemas de distribución a baja tensión instalado en tubo Conduit, de iluminación, en instalaciones
subterráneas en donde se requiera resistencia mecánica, a la temperatura y a la humedad,
instalaciones de cables directamente enterrados
RHH/RHW-2 (EPR) Sistemas de distribución a baja tensión e iluminación, en instalaciones industriales con atmosfera
altamente contaminadas y corrosivas como siderúrgicas, plantas químicas, fabricas de cemento,
refinerías, etc.
LS0H Por su excelente comportamiento, estos cables se usan en instalaciones donde se requiere máxima
seguridad en condiciones de incendio, tales como: centrales eléctricas, lugares de alta concentración
publica, embarcaciones marítimas, Por la seguridad que ofrecen, son instalados en los circuitos de
sistemas de transporte colectivo (metro).

2.25 Código de colores
Créditos a Viakon
71
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2.26 Fuerza
72
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El circuito de fuerza y el circuito de mando de un motor
trifásico. Son los encargados de proteger al motor
eléctrico de una sobrecarga de energía eléctrica.
Composición del Circuito de fuerza
Consta de 3 fusibles que están conectado de forma
independiente a cada una de las líneas ( L1; L2; L3) de
ahí se conectan a la entrada de los contactos
principales (CP) del arrancador magnético y la salida de
los mismos a la protección térmica (PT) y de ahí al
motor, cuya función es suministrar la energía
directamente al motor (M).
Arrancadores magnéticos
Los arrancadores magnéticos son aparatos
electromagnéticos que se emplean para el mando a
distancia de motores asincrónicos trifásicos. Los
arrancadores magnéticos tienen 2 circuitos: el principal,
o de fuerza y el auxiliar, o de mando.

2.27 Control
73
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Composición del Circuito de mando.
Está compuesto de dos botones (star) (stop)
donde el star está conectado a la línea 1 (L1)
por mediación del fusible y del mismo al
stop, de la conexión entre L1 y star y star-
stop se conecta el contacto auxiliar(CA) del
arrancador magnético, del segundo
contacto del stop a uno de los contactos de
la bobina (B) del arrancador magnético, del
otro contacto de la misma (B) al contacto
normalmente cerrado de la protección
térmica (PT), y de ahí a la línea 3 (L3),
cerrando de esta forma el circuito.

2.28 Equipos de aire acondicionado
74
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Fan & Coil
Chiller
Equipos
Paquete
Building
Management
System (BMS)
Minisplit

2.29 Alumbrado
75
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Luminario
Los tipos de alumbrado para oficinas pueden ser de tipo incandescente, fluorescente o LED
Accesorios
Apagadores
Dimmer
Neutro
Sensores de presencia Fase
Apagador
o
Dimmer
Carga máxima por circuito en Volt-Amp apegarse al articulo 220 de la norma oficial mexicana
NOM-001-SEDE-2012 Calculo de los circuitos derivados, alimentadores y acometidas
1,500 VA máximo por circuito.

2.30 Esquema de instalación domestica
76
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Líneas dedistribución
En media tensión
Transformador
Carga
Carga
Acometida
Carga
Medidor Desconectador
& Protección
Centro deCarga
Distribución Carga
Carga
Carga

2.32 Esquema de instalación de oficinas
77
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Transición
Tablero de
Distribuciónprincipal
TableroSecundario
de distribución
Tablero
de contactos
Tablero de
alumbrado
Carga
Carga
Subestación
eléctrica
Transformador
Tablero
Fuerza
Carga
Generador
Planta deemergencia
Tablero de
de Emergencia UPS
Tablero
Regulado
Carga
Transferencia
Selector defuentes

2.33 Pararrayos
78
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Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizado del aire
para conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a las
personas o construcciones. Fue inventado en 1752 por Benjamín Franklin. El primer
modelo se conoce como «pararrayos Franklin», en homenaje a su inventor.

2.34 Proyecto ejecutivo
79
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Se le denomina proyecto ejecutivo al conjunto de información necesaria para poder
implementar una instalación eléctrica.
• Memoria descriptiva
o Descripción y datos generales del
inmueble
o Ubicación y condiciones
ambientales
o Descripción general del proyecto
o Descripción de materiales
o Descripción de normas
• Memoria de calculo
o Listado de cargas
o Selección de conductores
o Selección de protecciones
o Selección de canalizaciones
o Análisis de corto circuito
[capacidad interruptiva]
o Análisis de coordinación de
protecciones [tipo de protecciones]
o Sistema de tierras

2.34 Proyecto ejecutivo
80
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• Planos
o Diagrama unifilar [de acuerdo al
Procedimiento para la Evaluación de
la Conformidad PEC]
o Sembrado de equipos
o Sembrado de salidas
o Sembrado de tableros
o Cuadros de carga
o Iluminación normal
o Iluminación de emergencia
o Contactos normales
o Contactos emergencia
o Contactos regulados
o Alimentadores principales
o Fuerza (motores)
o Aire acondicionado
o Centro de datos
o Sistemas de tierras
o Pararrayos
• Catálogo de conceptos
o Sin precios
o Con precios (techo presupuestal)

Módulo 3 Aplicaciones prácticaspara instalaciones industriales
81
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Objetivo:
El alumno aprenderá a estructurar una instalación industrial conociendo el
funcionamiento, diseño y gama de motores, gastos de operación, bancos de
capacitores, costos de los materiales, costos de mano de obra para elaborar un
proyecto y una cotización y desarrollar la capacidad de toma de decisiones para el
mantenimiento eléctrico.

3.1 Motor
82
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El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía
mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus
bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un ESTATOR y un
ROTOR.
Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales,
comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, bombas,
medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles y otras herramientas
eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por
fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (AC).
Para que el eje de un motor gire debe haber una repulsión y/o atracción entre los
campos magnéticos y/o electromagnéticos del ESTATOR (imanes permanentes o
bobinas) y el ROTOR (armadura).
N S N S N S

3.1 Motor de Corriente Continúa
83
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Características:
• Se alimentan de Baterías
• Se alimentan con CA mediante
Rectificadores de estado sólido
• Alto par de arranque*
Usos:
• Aparatos manuales
• Montacargas
• Transporte eléctrico masivo

84
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Diagrama de conexiones
Características:
• Se alimentan de baterías
• Se alimentan con CA mediante rectificadores de estado sólido
• Alto par de arranque*
• Los motores mayores a 2 HP se deben arrancar con voltajes bajos
• Para cambiar el sentido del giro se debe invertir el sentido de la corriente en la
armadura principalmente (rotor) o en el estator
Interruptor
Termomagnetico
+
-
Contactor
Caja de
Conexiones
del motor
N
B
S

85
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Tipos de conexiones
En Serie
Torsión muy alta al arranque
Carecen deuna velocidad sin carga estable
En derivación
Par de arranque menor
Buena regulación de velocidad
Velocidad fija sin carga
Armadura Armadura Campo
Estator
Fuente
De imán permanente
Controlpreciso de velocidad y torsión
De excitación compuesta
Torsión dearranquerelativamentealta
Buena regulación de velocidad
Velocidad sin carga estable
Armadura
N
Campo
S
Magnetico
Fuente Armadura Campo
Estator
Fuente

3.2 Motor monofásico CA con rotor jaula de ardilla
86
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Características:
• Capacidades comerciales hasta 1 HP
• Capacidades estándar hasta 10 HP
• Bajo par de arranque
• Cambio del giro del motor cambiando las conexiones
del devanado auxiliar
Interruptor
Caja de
Conexiones
Capacitor Interruptor
Centrifugo
Devanado
Termomagnetico
L1
L2
Contactor del motor Bimetalico de trabajo
DDT
Devanado
de arranque
B
Devanado
de arranque
Devanado
de trabajo

3.3 Motor monofásico CA con rotor bobinado
87
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Características:
• Alto par de arranque
• Cambio del giro del motor cambiando las conexiones del devanado auxiliar

3.4 Motor trifásico
88
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Características:
• Balanceo de cargas uniforme
• Bajo par de arranque controlable por diferentes métodos
• Cambio del giro del motor cambiando las conexiones de cualquiera de las líneas
de alimentación
Motor Trifasico - Conexión Estrella 460VCA
Caja de Conexiones del
T
Interruptor Termomagnetico
L3
L2
L1
Contactor
motor
T W1 V2
S V1 U2
R U1 W2
S W1
V1
U2
R W2
V2
B
U1
Motor Trifasico - Conexión Delta 230 VCA
Caja de Conexiones del T
Interruptor Termomagnetico
L3
L2
L1
Contactor
motor
T W1 V2
S V1 U2
R U1 W2
W1 V2
U2 U1
B
S
V1 W2
R

3.5 Método de arranque de motores
89
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Diferentes sistemas de arranque de los motores asíncronos
• Arranque directo [figura 1]
• Arranque estrella-Delta [figura 2]
• Arranque a tensión reducida por autotransformador [figura 3]
• Arranque a tensión reducida por resistencias [figura 4]
• Arranque de motores por variador de frecuencia [figura 5]
• Arranque suave

90
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Figura 1 Figura 2

91
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Figura 3 Figura 4

92
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Figura 5

3.6 Fuerza y Control
93
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Diagrama de Fuerza Diagrama de Control
L1 L2
L1
L2
L3
rruptor
termomagnetico
Contactor
OL´s
Paro Arranque
KM
M
Inte

3.7 Centro de Control de Motores CCM
94
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Un Centro de Control de Motores (CCM) es un tablero que alimenta, controla y
protege circuitos cuya carga esencialmente consiste en motores y que usa
arrancadores (contactores y relevadores) como principales componentes de control.
Consiste en un arreglo o combinación de varios arrancadores agrupados en un
Gabinete o tablero general, de tipo Autosoportado, para proteger un determinado
grupo de motores, que también permite lograr a través de su cableado interior el
automatismo para realizar un determinado proceso.

3.8 Alumbrado Industrial
95
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A fin de prefijar la iluminación apropiada para una zona industrial, es necesario en
primer lugar analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de
iluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigencia
de seguridad y comodidad.
El segundo paso consiste en seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la
luz requerida de la manera más satisfactoria.
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3.9 Impactos económicos del consumo eléctrico
96
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Mantenimiento Consumo eléctrico
Caída de tensión Consumo eléctrico
Control del arranque Consumo eléctrico
del motor
Consumo eléctrico Mayor combustible quemado.
Puntos caliente Consumo eléctrico

3.10 Clasificación de interruptores
97
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Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de
una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son
innumerables, desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta
un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado
por computadora.
Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el
actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante
para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus
posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.
Tipo de interruptor Definición
Disparo instantáneo Calificativo que indica que
deliberadamente no se introduce
un retardo en la acción de disparo
del interruptor automático.
Tiempo inverso Calificativo que indica que
deliberadamente se introduce un
retardo en la acción de disparo
del interruptor automático, retardo
que disminuye a medida que
aumenta la magnitud de la
corriente.

3.11 Capacitores
98
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Un condensador eléctrico (capacitor), capaz de almacenar
energía sustentando un campo eléctrico.
Está formado por un par de superficies conductoras,
generalmente en forma de láminas o placas, en situación
de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo
eléctrico que parten de una van a parar a la otra)
separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
Las placas, sometidas a una diferencia de potencial,
adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una
de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de
carga total.
Aunque desde el punto de vista físico un condensador no
almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente
energía mecánica latente, al ser introducido en un circuito,
se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de
almacenar la energía eléctrica que recibe durante el
período de carga, la misma energía que cede después
durante el periodo de descarga.

3.12 Factor de potencia
99
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𝑆
Se define factor de potencia, F.P., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la
potencia activa “P”,y la potencia aparente “S”.
Se define elfactor de potenciacomo:
F.P.=𝑃=cosΦ
Donde Φ es el ángulo entre la potenciaactiva P y el valor absoluto de la aparente S.
Ventajas de un buen factorde potencia
a) Disminución de la sección de los cables: El cuadro anterior indica el aumento de sección de
los cables motivado por un bajo cos Φ. De éste modo se ve que cuanto mejor es el factor de
potencia (próximo a 1), menor será la secciónde los cables.
b) Disminución de las pérdidas en las líneas: Un buen factor de potencia permite también una
reducción de las pérdidas en las líneas para una potencia activa constante. Las pérdidas en
vatios (debidas a la resistencia de los conductores) están, efectivamente, integradas en el
consumo registrado por los contadores de energía activa (kWh) y son proporcionales al
cuadrado de la intensidad transportada.
c) Reducción de la caída de tensión: La instalación de condensadores permite reducir, incluso
eliminar, la energíareactiva transportada, y por lo tanto reducir las caídas de tensiónen línea.

3.12 Factor de potencia
100
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d) Aumento de la potencia disponible: La instalación de condensadores hacia abajo de un
transformador sobrecargado que alimenta una instalación cuyo factor de potencia es bajo, y
por la tanto malo, permite aumentar la potencia disponible en el secundario de dicho
transformador. De este modo es posible ampliar una instalación sin tener que cambiar el
transformador.
Recuerde:La mejora del factor de potenciaoptimiza el dimensionamiento de los transformadores
y cables.Reduce también las pérdidas en las líneas y las caídas de tensión.

3.13 Potencia Reactiva (selecciónde banco de capacitores)
101
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Condiciones Iniciales
A B C
471.8 Amp
S1
S2
Q2
P 236 kw
Cálculo de potencia decapacitores
Potencia = 236 kW
Tensión = 380 V
Corriente = 471.8 Amp
60 Hz
Cálculo de Factor de Potencia
CosΦ= kW / kVA
KVA = kV x I x 3
KVA = 0.38 x 471.8 x 3 = 310.53
CosΦ = 236 / (0.38 x 471.8 x 3 )= 0.76
Factor de potencia requerido=0.96
KVA=236 /0.96 = 245.83
DelTeoremade Pitágoras
KVAR = (kva 2 – kw 2)
KVAR (1)= (310.53 2 – 236 2)= 201.82
KVAR (2)= (245.83 2 – 236 2)= 68.82
236 KW
380VCA
471.8 Amp
68.82
kvar
133
kvar

3.13 Potencia Reactiva (selecciónde banco de capacitores)
102
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Cálculo de la batería de capacitores
Kvar (1) – kvar (2) = 133
Corriente = 133 / (0.38 x 3) = 202.01A
Valor Final
Potencia= 236 kW
Tensión = 380 V
Cos Φ = 0.96
Kva = 245.83
Condiciones Finales
A B C
373.5 Amp 202.01 Amp
471.8 Amp
Amp = 245.83 / (0.38 x 3) = 373.50
La capacidad en microfaradios
microFD = kVAR x 109
/ ( 2 x π x f x E2)
microFD = 133 X 109
/ ( 2 X π X 60 X 3802
)
microFD = 2,443.17 microFD
236 KW
380VCA
471.8 Amp
133 kvar
Banco de
capacitores

3.14 Ingeniería comercial
103
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Costo [materiales, servicios, mano de obra, herramientas, fianzas, viáticos,
etc.] + % ind + % utilidad=Venta
Proveedor 4
Compras
Proveedor 3
Ingeniería
Contratista
Proveedor B
Proveedor2
Integrador
Mantenimiento
Usuario
Final
ProveedorA
Proveedor1
Integrador

3.15 Memoria de cálculo [datos generales]
104
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Datos Generales
• Nombre del cliente
• Nombre de la obra
• Fecha
• Nombre del Proyectista
• Nombre del Responsable con
Cedula Profesional
Información Técnica
• Descripción del circuito: Del / al
• Potencia Real (W)
• Factor de Potencia
• Potencia Aparente (VA)
• Voltaje (V):
• Número de fases del circuito:
• Número de hilos del circuito:
• Longitud
• Temperatura ambiente del recinto
• Eficiencia (motores)
• Tipo de canalización a utilizar (tubo,
ducto, charola, etc.)
• Número de cables portadores de
corriente en una misma canalización
cerrada
Paso 1

3.16 Memoria de cálculo [cálculode la corriente]
105
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Guía para el cálculo de la Corriente Nominal
P
I = X 1.29
E ∗ 3 ∗ FP ∗ ŋ
“Formula de la felicidad”
S
I =
E ∗ 3
I= Corriente (Amp)
P=Potencia real (Watt)
S=Potencia aparente (VA)
E=Voltaje (Volt)
FP=Factor de Potencia
ŋ = Eficiencia
1.29 es un factor aproximado a considerar
cuando se trata del circuito de entrada de un
UPS por el tema de recarga de baterías
3 = Constante para sistemas trifásicos
Paso 2

3.17 Memoria de cálculo [Selección de la protección]
106
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Selección de la protección
Tabla 430-52.- Ajuste máximo de los dispositivos de protección contra cortocircuito y
falla a tierra para circuitos derivados de motores
Tabla 430-247.- Corriente a plena carga para motores de corriente continua
Tabla 430-248.- Corriente a plena carga de motores monofásicos de corriente alterna
Tabla 430-249.- Corriente a plena carga para motores de dos fases de corriente
alterna (4 hilos)
Tabla 430-250.- Corriente a plena carga de motores trifásicos de corriente alterna
Selección de seccionador
Idesconectador = I x 1.15
Paso 3

3.18 Memoria de cálculo [validación del conductor]
107
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Selección del Conductor
• Por Corriente Nominal
Tabla 310-15(b)(16) o Tabla 310-15(b)(17)
• Por la protección
• Por factor de temperatura [FT]
Tabla 310-15(b)(2)(a)
• Por factor de agrupamiento [FA]
Tabla 310-15(b)(3)(a)
Paso 4

3.19 Memoria de cálculo [cálculo de la caída de tensión]
108
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• Por caída de tensión
Monofásico 2 hilos
∆V = 2 ∗ I ∗ L ∗ Z
Monofásico 3 hilos
∆V = I ∗ L ∗ Z
Trifasico 3 hilos
∆V = 3 ∗ I ∗ L ∗ Z
Trifasico 4 hilos
∆V = I ∗ L ∗ 𝑍
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑓
∆V
𝑒% =
𝑉𝑓𝑛
x 100
x 100
x 100
x 100
Z = R cos∅ + X sen∅
Z= Impedancia
I= Corriente (Amp)
L= Longitud (km)
R= Resistencia
X= Reactancia
∅=cos-1
Tabla 9 Resistencia y reactancia en
corriente alterna para los cables de
600 volts, 3 fases a 60 Hz y 75°

3.30 Memoria de cálculo [selecciónde conductor de tierra]
109
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Selección del cable de tierra física
Tabla 250-122 Tamaño mínimo de los conductores de puesta a tierra para
canalizaciones y equipos
Tabla 250-66 Tamaño del conductor del electrodo de puesta a tierra para sistemas de
corriente alterna
Paso 5

3.31 Memoria de cálculo [selecciónde la canalización]
110
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Cálculo y Selección del tamaño de la canalización
Tabla 4.- Dimensiones y porcentaje disponible para los conductores del área del tubo
Conduit
Tabla 5.- Dimensiones de los conductores aislados y cables para artefactos
Paso 6

3.32 Memoria de cálculo [conclusión del circuito]
111
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Resumen del circuito
Paso 7

112
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Objetivo:
El alumno aprenderá a diseñar y estructurar un centro de datos mediante la
aplicación del proceso reconociendo los elementos necesarios para asegurar la
continuidad de la operación de una forma eficiente y eficaz.
Módulo 4 Aplicaciones Prácticasde la Energía Eléctricapara
Centros de Datos

4.1 Densidad de Carga
113
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Se llama densidad de carga eléctrica a la cantidad de carga eléctrica por unidad de
longitud, área o volumen que se encuentra sobre una línea, una superficie o una
región del espacio, respectivamente. Por lo tanto se distingue en estos tres tipos de
densidad de carga.

4.2 Equipo de energía ininterrumpible UPS
114
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Baterías
Un UPS es un equipo con banco de baterías que puede proporcionar energía
eléctrica por un tiempo limitado durante un corte en el suministro de energía. Otras
de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de mejorar la calidad
de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y
eliminando armónicos.
Son utilizados para cargas críticas, como pueden ser informáticos, médicos o
industriales que requieran de energía continúa sin picos ni caídas de tensión.
CA
CA Carga

4.2 Equipo de energía ininterrumpible UPS (configuraciones)
115
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Modulares N+1
Carga 33%
UPS 100 Kva
Carga 33%
Paralelo Redundante
UPS 100 Kva
UPS 100 Kva
Carga 33%
Carga 200 kva
Carga 50%
TIE CABINET
Arreglo en Cascada
UPS 200 Kva
Carga 50% Carga 200 Kva
Carga 0% Carga 100%
Carga 200 kva
UPS 200 Kva
UPS 200 Kva UPS 200 Kva

4.3 Aire acondicionado de precisión
116
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Es un equipo para acondicionar ambientes destinados a salas de cómputo, salas de
informática, procesadores de datos, Sites, centrales telefónicas y otras aplicaciones de proceso
en las que exista la necesidad fundamental de asegurar la operación de equipo (servidores).
Están diseñados para lograr un ambiente ideal controlando la temperatura, la humedad, la
circulación y la limpieza del aire, a la vez que se mantiene una presión positiva en la sala, en
relación con otros ambientes, para una exigencia de trabajo de 24 horas al día durante los 365
días del año, por un tiempo de vida útil entre 15 y 20 años.
Compresor
Manejadora
De Aire
Humidificador
Motor de turbina
Condensadora De Aire
Resistencias

4.3 Aire acondicionado de precisión
117
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Condensador
Servidores
Manejadora
de
aire
Cámara Plena del Piso Falso

4.4 Switches Estáticos
118
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El STS es un switch de alta velocidad que puede transferir cargas eléctricas de una
fuente de AC a otra en una fracción de un ciclo eléctrico. El STS elimina la
oportunidad de una pérdida de energía de la carga crítica por estar sincronizado
adecuadamente al sistema de distribución comercial. Durante una condición de falla,
el STS continúa conduciendo corriente, permitiendo que los interruptores trabajen
selectivamente.

4.5 Armónicos
119
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En sistemas eléctricos de CA los armónicos son frecuencias múltiplos de la
frecuencia fundamental de trabajo del sistema y cuya amplitud va decreciendo
conforme aumenta el múltiplo. En el caso de sistemas alimentados por la red de 60
Hz, pueden aparecer armónicos de 120, 180, 240, etc. Hz. Son perturbaciones de
corriente los más preocupantes, puesto que son corrientes que generan efectos
negativos. Es habitual trabajar únicamente con valores correspondientes a la
distorsión armónica total (THD).
Tipos de equipos que generan armónicos:
Las cargas no lineales tales como: rectificadores, inversores, variadores de velocidad,
hornos, etc, absorben de la red corrientes periódicas no senoidales. Estas corrientes
están formadas por una componente fundamental de frecuencia 50 ó 60 Hz, más una
serie de corrientes superpuestas, de frecuencias múltiplos de la fundamental, que
denominamos ARMÓNICOS. El resultado es una deformación de la corriente, y como
consecuencia de la tensión, que conlleva una serie de efectos secundarios
asociados.

4.5 Armónicos
120
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Problemas producidos por los armónicos:
Sobrecarga de los conductores neutros
Sobrecalentamiento de los transformadores
Disparos intempestivos de los interruptores diferenciales
Sobrecarga de los condensadores de compensación del factor de potencia
Ruido y posibles daños en circuitos electrónicos
Alteraciones en la forma de onda.

4.6 Transformadorfactor K
121
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Éste tipo de transformador está diseñado para soportar una carga adicional causada
por los altos niveles de distorsión armónica existentes en la instalación. Posee
aislamiento galvánico entre primario y secundario, con blindaje electroestático. Posee
características constructivas especiales que protegen el transformador de los
armónicos de corriente que provocan pérdidas y sobrecalentamiento en los
bobinados de los transformadores. El factor "K" es una constante que indica la
capacidad del transformador para alimentar cargas no lineales (por ejemplo: hornos
de inducción, variadores de velocidad de motores, rectificadores, inversores,
Sistemas de Alimentación Ininterrumpida, etc.) y soportar las corrientes de armónicos
sin exceder su temperatura de funcionamiento.

4.7 Sistemade tierra para TI
122
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La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra,
puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta a
tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a
tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que
puedan estar en contacto, ya sea directa o indirectamente, con los usuarios
(carcasas, aislamientos, etc.) de aparatos de uso normal, por un fallo del aislamiento
de los conductores activos, evitando el paso de corriente al posible usuario.
Transformador
UPS
Planta de
emergencia
Varilla para Tierra
Física
Tablero de
Transferencia

4.8 Nemasde contactos eléctricos
123
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HBL5262 5252-IG IG2320
2 Polos 3 Hilos 15 Amperes 2 Polos 3 Hilos
15 Amperes 125 V NEMA L5-20R 20 Amperes
125V IP20 NEMA L5-15R 250V NEMA L6-20R
HBL5362 5352-IG IG2620
2 Polos 3 Hilos 20 Amperes 2 Polos 3 Hilos
20 Amperes 125 V NEMA 5-20R 30 Amperes
125V IP20 NEMA L5-20R 250V NEMA L6-30R

4.9 ElectricidadEstática
124
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El término electricidad estática se refiere a la acumulación de un exceso de carga
eléctrica (positivas o negativas) en conductor o aislante.
Muchos componentes electrónicos, en especial los dispositivos semiconductores, son
extremadamente sensibles a la presencia de la electricidad estática y pueden ser
dañados por una descarga electrostática.

4.10 Plantas de CD
125
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Las principales funciones de las plantas de corriente directa son las de cumplir con
suministrar energía CD para computadoras, telecomunicaciones, fibra óptica,
oficinas, instalaciones de seguridad y hospitales, aplicaciones en el ámbito del
procesamiento de datos (centros de datos, estaciones de trabajo, servidores)
además de grandes aplicaciones industriales (sistemas de control de procesos) que
requieren de una fuente de corriente directa confiable.

4.11 Supresor de Transientes TVSS
126
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Los supresores de picos o transientes TVSS (Transient Voltage Surge Supressors) o
dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias (DPS) están
conceptualizados por las normas internacionales como equipos destinados a proteger
las instalaciones eléctricas contra aquellas sobretensiones (elevaciones de voltaje
instantáneas) generadas por fenómenos transitorios como rayos y arranques de
motores eléctricos.

4.11 Supresor de Transientes TVSS
127
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Características
Supresor de Picos
• Voltaje de operaciónde acuerdo a la red
de tensión eléctrica a proteger.
• ProtecciónTipo:L-N,L-G ó N-G
• Voltaje de Clampin 455 v 8/20 ms
• Protecciónde transientes en línea
eléctricas monofásicas,bifásicas y
trifásicas.
• Fabricaciónde Calidad Industrial
Clasificación
Los supresores depicos o transientes se
clasifican en tres tipos:
• Clase A: Instalación lo más cercana
posible al equipo a proteger
• Clase B: Instalaciónen tableros
secundario
• Clase C: Instalaciónen el tablero
principal o acometida
Generales
La distancia máxima de instalación es de 5
m del tablero de distribución
Aplicaciones
• Protecciónde maquinaria sensible
a transientes de voltaje instantáneos
• Protecciónde equipos de
telecomunicaciones
• Para circuitos eléctricos susceptibles
a daño por sobretensiónen línea
• Para líneas eléctricas certificadas

128
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N N
E E
R R
4.12 Esquemas de sistemas redundantes en CFE,
Generadores y UPS

4.13 Normatividad
129
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Existen diferentes organismos descentralizados que crearon “normas” de buenas
prácticas para la construcción de Centros de Datos aunque la base fundamental
sigue siendo la Norma Oficial Mexicana para instalaciones eléctricas NOM-001-
SEDE-2012
El objetivo de valorar un centro de datos es determinar el % de disponibilidad del
servicio anual.

Anexo I. Repaso
130
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Fórmula general de la felicidad Fórmula definitiva
Cálculo de corriente conociendo la potencia real [watts]
Plancha
No trifásica
I =
E ∗
P
3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I =
E ∗ FP
Motor
Trifásico
I =
E ∗
P
3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I =
E ∗ 3 ∗ FP ∗ ŋ
Motor
No trifásico
I =
E ∗
P
3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I =
E ∗ FP ∗ ŋ
UPS [entrada online]
Trifásico
I =
E ∗
P
3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I = X 1.29
E ∗ 3 ∗ FP
UPS [Bypass]
Trifásico
I =
E ∗
P
3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I =
E ∗ 3 ∗ FP

Anexo I. Repaso
131
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Fórmula generalde la felicidad Fórmula definitiva
UPS [Salida]
Trifásico
P
I =
E ∗ 3 ∗ FP ∗ ŋ
X 1.29
P
I =
E ∗ 3 ∗ FP
UPS [entrada online]
No trifásico
P
I =
E ∗ 3 ∗ FP ∗ ŋ
P
X 1.29 I =
E ∗ FP
X 1.29
Cálculo de corriente conociendola potenciaaparente [volt-amp]
Transformador
Trifásico
Transformador
No trifásico
𝑆
I =
E ∗ 3
𝑆
I =
E ∗ 3
𝑆
I =
E ∗ 3
𝑆
I =
E
Cálculo de corriente conociendola potencia reactiva [volt-amp-reactivo]
Capacitores
Trifásico
Capacitores
No trifásico
𝑄
I =
E ∗ 3
𝑄
I =
E ∗ 3
𝑄
I =
E ∗ 3
𝑄
I =
E

Anexo II. Glosario
132
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Acometida: Conductores eléctricos que conectan la red de distribución del suministrador, al
punto de recepcióndel suministro en la instalación del inmueble a servir.
Ampacidad: Corriente máxima que un conductor puede transportar continuamente, bajo las
condiciones de uso,sin excedersu rango de temperatura.
Canalización: Canal cerrado de materiales metálicos o no metálicos, expresamente diseñado
para contener alambres, cables o barras conductoras, con funciones adicionales como lo
permita esta NOM. Las canalizaciones incluyen, pero no están limitadas a, tubo conduit rígido
metálico, tubo conduit rígido no metálico, tubo conduit metálico semipesado, tubo conduit
flexible hermético a los líquidos, tuberías metálicas flexibles, tubo conduit metálico flexible,
tuberías eléctricas no metálicas, tuberías eléctricas metálicas, canalizaciones subterráneas,
canalizaciones en pisos celulares de concreto, canalizaciones en pisos celulares de metal,
canaletas, ductos y electroductos.
Carga (eléctrica): Es la potenciainstalada o demandadaen un circuito eléctrico.
Carga continúa: Cargacuya corriente máxima circula durante tres horas o más.
Carga no lineal: Carga donde la forma de onda de la corriente en estado estable no sigue la
forma de onda de la tensión aplicada.
Circuito derivado: Conductoro conductores de un circuito desde el dispositivo final de sobre
corriente que protege a ese circuito hasta la(s) salida(s).
Conductor de puesta a tierra de los equipos: Trayectorias conductoras utilizadas para
conectar las partes metálicas, que normalmente no conducen corriente, de todos los equipos y
al conductor del sistema puesto a tierra o al conductor del electrodo de puesta a tierra o a
ambos.

Anexo II. Glosario
133
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Conductor de puesta a tierra: Conductor utilizado para conectar un equipo o el circuito
puesto a tierra de un sistema de alambrado al electrodo o electrodosde puesta a tierra.
Conductor del electrodo de puesta a tierra: Conductor utilizado para conectar el conductor
puesto a tierra del sistema o el equipo, al electrodo de puesta a tierra o a un punto en el
sistema del electrodo de puestaa tierra.
Conductor desnudo: Conductorque no tiene ningún tipo de cubierta o aislamiento eléctrico.
Conductor neutro: Conductorconectado al punto neutro de un sistemaque está destinado a
transportar corriente en condiciones normales.
Conductor puesto a tierra: Conductor de un sistema o de un circuito, intencionadamente
puesto a tierra.
Corriente de cortocircuito: Posible corriente de falla simétrica a la tensión nominal, a la cual
un aparato o un sistema puede estar conectado sin sufrir daños que excedan los criterios de
aceptación definidos.
Desconectador de uso general: Dispositivo para uso en circuitos de distribución general y
circuitos derivados. Se denomina en amperes y es capaz de interrumpir su corriente nominal a
su tensión nominal.
Electrodo de puesta a tierra: Objeto conductor a través del cual se establece una conexión
directa a tierra.
Factor de demanda: Relación entre la demanda máxima de un sistema o parte del mismo, y
la carga total conectadaal sistema o la parte del sistemaconsiderado.
Frente muerto:Sin partes vivas expuestas a una personaen el lado de operacióndelequipo.

Anexo II. Glosario
134
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Interruptor automático: Dispositivo diseñado para abrir o cerrar un circuito por medios no
automáticos y para abrir el circuito automáticamente cuando se produzca una sobre corriente
predeterminada, sin dañarse a sí mismo,cuando se aplica correctamente dentro de su rango.
Interruptor de circuito por falla a tierra: Dispositivo diseñado para la protección de
personas, que funciona para desenergizar un circuito o parte del mismo, dentro de un periodo
determinado, cuando una corriente a tierra excede un valor predeterminado, menor que al
necesario para accionar el dispositivo de protección contra sobre corriente del circuito de
alimentación.
Protección de falla a tierra de equipos: Sistema diseñado para proteger a los equipos contra
daños por corrientes de falla entre línea y tierra, que hacen funcionar un medio de
desconexión que desconecta los conductores no puestos a tierra del circuito con falla. Esta
protección es activada a niveles de corriente menores a los necesarios para proteger a los
conductores contra daños mediante la operación de un dispositivo de protección contra sobre
corriente del circuito de alimentación.
Protector térmico (aplicado a motores): Dispositivo de protección, que se monta como parte
integral de un motor o motor-compresor y el cual, cuando se utiliza de manera apropiada,
protege al motor contra sobrecalentamientos peligrosos debido a sobrecargas o fallas de
arranque.
Protegido térmicamente (aplicado a motores): Las palabras “protegido térmicamente”, en la
placa de datos del motor o motor-compresor, indican que el motor tiene un protector térmico
incorporado.

Anexo II. Glosario
135
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Puente de unión: Conductor confiable, para asegurar la conductividad eléctrica requerida entre
partes metálicas que debenestar conectadas eléctricamente.
Puente de unión, circuito: Conexiónentre partes de un conductor en un circuito para mantener
la ampacidad requeridapor el circuito.
Puente de unión, equipo: Conexión entre dos o más partes del conductor de puesta a tierra del
equipo.
Puente de unión, principal: Conexión en la acometida entre el conductor del circuito puesto a
tierra y el conductorde puesta a tierra del equipo.
Puente de unión, sistema: Conexión entre el conductor puesto a tierra del circuito y el
conductor de puesta a tierra del lado del suministrador, o el conductor puesto a tierra del equipo,
o ambos,a un sistemaderivado separado.
Puesto a tierra: Conectado (conexión) a tierra o a algún cuerpo conductor que extienda la
conexión a tierra.
Puesto a tierra eficazmente: Conectado (conexión) a tierra intencionalmente a través de una
conexión o conexiones a tierra que tengan una impedancia suficientemente baja y ampacidad,
que prevengan la formación de tensiones peligrosas para las personas o para los equipos
conectados.
Puesto a tierra sólidamente:Conectado atierra sin insertar ningún dispositivo de resistencia
o de impedancia.

Anexo II. Glosario
136
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Punto de acometida: Punto de conexión entre las instalaciones del suministrador y las del
usuario, el cual se localiza en el equipo de medición cuando éste se encuentra en el inmueble,
y en caso de que el medidor se encuentre en la red del suministrador, el punto de recepción
del suministro es en el medio de desconexión.
Punto neutro: Punto común en una conexión en estrella en un sistema polifásico, o punto
medio en un sistema monofásico de 3 hilos, o punto medio de una porción monofásica de un
sistema trifásico en delta, o punto medio de un sistema de corriente continua de 3 hilos.
NOTA: En el punto neutro del sistema, la suma vectorial de las tensiones de todas las otras
fases dentro del sistema que utiliza el neutro, con respecto al punto neutro, es cero.
Salida: Punto en un sistema de alambrado en donde se toma corriente para alimentar a un
equipo de utilización.
Salida de fuerza: Conjunto con envolvente que puede incluir contactos, interruptores
automáticos, portafusibles, desconectadores con fusibles, barras conductoras de conexión
común y bases para montaje de medidores de energía; diseñado para suministrar y controlar el
suministro de energía a casas móviles, paraderos para remolques, vehículos de recreo,
remolques o embarcaciones; o para servir como medio de distribución de la energía necesaria
para operar equipo móvil o instalado temporalmente.
Salida para alumbrado: Salida diseñada para la conexión de un portalámparas, una
luminaria.
Salida para contactos: Salidaen la que están instalados uno o más contactos.

Anexo II. Glosario
137
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Servicio continúo: Operación a una carga prácticamente constante durante un tiempo
indefinidamente largo.
Servicio intermitente: Operaciónporintervalos que alternan de:
(1) con carga y sin carga; o
(2) con carga y en reposo, o
(3) con carga, sin carga y en reposo.
Servicio periódico: Operación intermitente en el que las condiciones de carga son
regularmente recurrentes.
Servicio por tiempo corto: Operación a una carga prácticamente constante durante un
tiempo especificado,corto y definido
Servicio variable: Funcionamiento a cargas e intervalos de tiempo, donde ambos pueden
variar dentro de una amplia gama.
Sistema interactivo: Sistema de generación de energía eléctrica que está operando en
paralelo con y que puede suministrar energía al sistemade la fuente primaria de alimentación.
Sistema solar fotovoltaico: El total de componentes y subsistemas que, combinados,
convierten la energía solar en energía eléctrica apropiada para conectar una carga de
utilización.
Sobrecarga: Operación de un equipo por encima de su capacidad normal, a plena carga, o de
un conductor por encima de su ampacidad que, cuando persiste durante un tiempo
suficientemente largo, podría causar daños o un calentamiento peligroso. Una falla, como un
cortocircuito o una falla a tierra, no es una sobrecarga(véase Sobrecorriente).

Anexo II. Glosario
138
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Sobrecorriente: Cualquier corriente que supere la corriente nominal de los equipos o la
ampacidad de un conductor. La sobrecorriente puede provocarse por una sobrecarga, un
cortocircuito o una falla a tierra.
NOTA: Una corriente en exceso de la nominal puede ser absorbida por determinados equipos
y conductores para un conjunto de condiciones dadas. Por eso, las reglas para protección
contra sobrecorriente sonespecíficas paracada situación particular.
Sólidamente puesto a tierra: significa que el conductor puesto a tierra (neutro) lo está sin
necesidad de intercalar ninguna resistenciao dispositivo de impedancia.
Suministro ininterrumpido de energía: Un suministro de energía que se utiliza para
proporcionar una fuente alterna de alimentación por algún período de tiempo en el caso de una
interrupción del suministro normal.
NOTA: Además, puede proporcionar una alimentación de tensión y frecuencia más constante,
reduciendo los efectosde variaciones de tensión y frecuencia.
Tablero de distribución: Panel grande sencillo, estructura o conjunto de paneles, donde se
montan, por el frente o por la parte posterior o por ambos lados: desconectadores, dispositivos
de protección contra sobrecorriente y otras protecciones, barras conductoras de conexión
común y usualmente instrumentos. Los tableros de distribución son accesibles generalmente
por la parte frontal y la posterior, y no están destinados para ser instalados dentro de
gabinetes.

Anexo II. Glosario
139
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Tubo conduit: Sistema de canalización diseñado y construido para alojar conductores en
instalaciones eléctricas,de forma tubular, seccióncircular.
Tensión (de un circuito): La mayor diferencia de potencial (tensión rms) entre dos
conductores cualesquierade un circuito considerado.
Tensión a tierra: En los circuitos puestos a tierra, es la tensión entre un conductor dado y el
punto o conductor del circuito que está puesto a tierra; en circuitos no puestos a tierra es la
mayor diferenciade potencial entre un conductordado y cualquier otro conductordel circuito.
NOTA: Algunos sistemas, como los de 3 fases 4 hilos, de 1 fase 3 hilos y de corriente continúa
de 3 hilos, pueden tener varios circuitos a diferentes tensiones.
Tensión nominal: Valor nominal asignado a un circuito o sistema para designar
convenientemente su clase de tensión. La tensión a la cual un circuito opera puede variar de la
nominal, dentro de un margen que permite el funcionamiento satisfactorio de los equipos.
NOTA: Donde se lea 120 volts, podráser 120 ó 127 volts.

Anexo III. Datos del autor
140
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Instituto de Capacitación de Electricidad Avanzada SC
Manual de Dominio de la Electricidad enCuatro Módulos
2a Edición
Ciudad de México, 2021
Fuentes:
Norma Oficial Mexicana de Instalaciones eléctricas (utilización) NOM-001-SEDE-2012
Wikipedia

Contacto
141
www.icea.com.mx
Bernardino Jiménez Martínez
Móvil: 5513078416
Correo: bjimenez@solucionesdelpresente.com
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