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DISEÑO Y CALCULO DE
INSTALACIONES ELECTRICAS
Ing.Msc. César López Aguilar
Cesar.0629@yahoo.com.pe
Wasap 943799200
17-09- 2019
INSPECTOR TECNICO DE SEGURIDAD EN
EDIFICACIONES-2018-2021 MVSC
DELEGADO MUNICIPAL REVISOR DE PROYECTOS -
2019-2021 CIP

SUMARIO
I. CLASIFICACION Y CARACTERISTICAS
II. ESQUEMAS
III. CRITERIOS DE DISEÑO
IV. CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR
V. EVALUACION DE LA DEMANDA
VI. CALCULO DE LA CORRIENTE DEL CIRCUITO
VII. CALCULO DE LA CAIDA DE TENSION
VIII.DISEÑO DEL DISPOSITIVO DE SOBRECORRIENTE
IX. CALCULOS ELECTRICOS EN MOTORES
X. ILUMINACION
XI. CALCULO DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
XII. NUEVA NORMA EM.010 DEL RNE /11-03-2019.

I. CLASIFICACION Y CARACTERISTICAS
1. INSTALACIONES ELECTRICAS INTERIORES
Viviendas
Locales Comerciales, Hoteles
Pequeñas Industrias.
Revisan y Supervisan las Municipalidades
Tensiones, 220 V, 380 V, 460 V, 2200 V.
Potencia hasta 20 kW.
Requieren Punto de Conexión
2. SUBSISTEMAS DE UTLIZACION
Revisan y Supervisan las Concesionarias
Tensiones de 10, 13.2, 22.9 kV
Potencia hasta 1000 kW.
Requieren Punto de diseño
3

II ESQUEMAS: SISTEMA DE UTILIZACION
5

III. CRITERIOS DE DISEÑO : TABLEROS
 EL GABINETE ES DE UN MATERIAL
APROBADO, ADECUADO AL AMBIEN-
TE DE TRABAJO E INCOMBUSTIBLE
Y PRESENTA BUEN ESTADO DE
CONSERVACIÓN.
 EL TABLERO CUENTA CON MANDIL Y
SUS ESPACIOS DE RESERVA CON
TAPA.
 CUENTA CON BARRA DE TIERRA,
ESTÁ CONECTADO A TIERRA Y LA
SECCIÓN DEL CONDUCTOR DE
PROTECCIÓN CUMPLE LA NORMA.
 CUENTA CON INTERRUPTORES
DIFERENCIALES DE 30 mA.
6

III. CRITERIOS DE DISEÑO TABLEROS ELECTRICOS
 TABLA DE INTERRUPTORES
ITM
16 A 2.5 mm2 14 AWG
20 A 4 mm2 12 AWG
30 A 6 mm2 10 AWG
50 A 10 mm2 8 AWG
60 A 16 mm2 6 AWG
80 A 25 mm2 4 AWG
100 A 35 mm2 2 AWG
DE ACUERDO A LA NORMA NTP IEC 60898
B16 B20 C16 C20 D16 D20
7

TABLEROS ELECTRICOS
 DE ACUERDO A LA NORMA NTP IEC 60898: TIPOS DE CURVAS DE ITMs: B ,C ,D
B16 B20 C16 C20 D16 D20
 CURVA B: Protección de generadores,
circuitos con equipos
electrónicos sensibles.
 CURVA C: Protección de circuitos
de aplicación ordinaria.
 CURVA D: Protección de circuitos
donde predominan
corrientes de arranque
elevadas (por ejemplo
motores).
8

TABLEROS ELECTRICOS
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
• DEBE SER IGUAL O MAYOR VALOR QUE LA CORRIENTE
NOMINAL DEL ITM AGUAS ARRIBA.
9

III. CRITERIOS DE DISEÑO TOMACORRIENTES Y ENCHUFES
CONECTAR AL SISTEMA DE PUESTA A
TIERRA LOS EQUIPOS:
 REFRIGERADORAS.
 CONGELADORAS.
 HORNOS MICROONDAS.
 AIRE ACONDICIONADO.
 ARTEFACTOS ACCIONADOS
POR MOTOR.
10

III. CRITERIOS DE DISEÑO SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
 CONECTAR A TIERRA TODAS LAS INSTALACIO-
NES ELECTRICAS.
 PRESENTAR PROTOCOLO DE MEDICION DE LA
RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
MENOR O IGUAL A 25 OHMS.
 INSTALAR CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA
CON SECCION DE ACUERDO A LA NORMA.
11

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
TABLA 3 – X CNE TOMO V
 CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA
PARA SISTEMAS DE CORRIENTE ALTERNA
SECCION NOMINAL DEL CONDUCTOR SECCION NOMINAL DEL
MAYOR DE LA ACOMETIDA. CONDUCTOR DE PUESTA
A TIERRA (COBRE)
(mm2) (mm2)
35 o menor sección 10
50 16
70 25
95 - 185 35
240 – 300 50
400 a 500 70
Mas de 500 95
12

GRUPO ELECTROGENO
 COLOCAR SEÑALIZACION DE RIESGO
ELECTRICO AL AREA DEL GRUPO
ELECTROGENO.
 COLOCAR SEÑALIZACION DE
SEGURIDAD DE RIESGO ELECTRICO
A TABLERO DE CONTROL Y DE
TRANSFERENCIA.
 CONECTAR A TIERRA LA CARCAZA DEL
GRUPO ELECTROGENO CON UN
CONDUCTOR DE SECCION DE
ACUERDO A NORMA.
13

III. CRITERIOS DE DISEÑO MOTORES ELECTRICOS
 PROTEGER LAS PARTES ACTIVAS EXPUESTAS
DE MOTORES CONTRA CONTACTO ACCIDENTAL.
 CONECTAR A TIERRA LOS ARMAZONES DE LOS
MOTORES ELECTRICOS ESTACIONARIOS.
 IMPLEMENTAR UNA ALIMENTACION INDEPENDIENTE
PARA LA BOMBA DE AGUA CONTRA INCENDIO.
14

SUB ESTACIONES
 COLOCAR CERCOS, PANTALLAS, TABIQUES O PAREDES, PARA LIMITAR EL
ACCESO DE PERSONAS NO AUTORIZADAS AL AMBIENTE DE LA
SUBESTACION.
 RETIRAR TODO MATERIAL INFLAMABLE DEL AMBIENTE DE LA
SUBESTACION.
 INSTALAR ADECUADAMENTE Y/O PONER OPERATIVAS LAS LUCES DE
EMERGENCIA EN LA SUBESTACION.
15

ASCENSORES, MONTACARGAS, OTROS
 INSTALAR Y/O CONECTAR AL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA LOS
ELEMENTOS METALICOS.
 PRESENTAR CONSTANCIA DE OPERATIVIDAD, MANTENIMIENTO Y
VERIFICACION DE LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LOS
ALIMENTADORES QUE CORRESPONDE A LA CARGA.
 QUE LA CARCAZA Y EL MOTOR SE ENCUENTREN CONECTADOS AL
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA.
16

AIRE ACONDICIONADO
 LAS PARTES ACTIVAS ESTAN RESGUARDADAS CONTRA
CONTACTOS ACCIDENTALES POR MEDIO DE GABINETES
APROBADOS U OTRAS FORMAS DE CUBIERTAS APROBADAS.
 CONEXIÓN A TIERRA DE LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO.
17

IV. CALCULO DE LA RESISTENCIA DEL CONDCUTOR
21
¿Cuál es la Resistencia de un Conductor Eléctrico?
FÓRMULA DE LA RESISTENCIA, la fórmula para calcular la resistencia
de un material conductor es:
Donde:
R = resistencia (Ω) ρ = resistividad (Ω x mm2/m) l = longitud total
(m) S = sección transversal (mm2)
Este cálculo de utiliza para corriente directa.
RESISTENCIA Y TEMPERATURA, La resistencia depende de la
temperatura, esta relación se muestra en la siguiente fórmula:
Donde:
RF = resistencia final (Ω).
R20ºC = resistencia a 20ºC (Ω). α = coeficiente térmico (1/ºC) ó (1/ºK).
TF = temperatura final (ºC).
Si un conductor trabaja a más temperatura, ofrecerá más resistencia

22
El material de los con-
ductores eléctricos que
se emplean en instala-
ciones eléctricas son de
cobre y aluminio, por ser
buenos conductores de
electricidad y más
económicos.
El cobre conduce más
electricidad que el alumi-
nio, el cobre tiene menos
resistividad que el
aluminio.
RESISTIVIDAD Y COEFICIENTE TERMICO DE LOS MATERIALES
Medidos a 20 °C, condiciones normales

23
EJEMPLO
Un alambre de aluminio recocido tiene una longitud de 100 m, 1 mm de
diámetro. Calcular la resistencia del alambre a 20 °C
SOLUCION: Empleamos la fórmula:
R= ρ L = 0.028*100 = 3.565 Ohm RESPUESTA: 3.565 Ohm
S п (0.5)²
2. Par el ejemplo anterior, calcular la resistencia del alambre a 40 °C
SOLUCION: Empleamos la fórmula:
R= R 20° [1+α (TF – 20)] = 3.565[1+ 0.00446( 40-20)] = 3.883 Ω
RESPUESTA: 3.883 Ω

V. EVALUACION DE DEMANDA NORMA EM.010 RNE
24
Artículo 7.- Evaluación de la demanda
7.1. Los proyectos incluyen necesariamente un análisis de la potencia
instalada y máxima demanda de potencia que
requieran las instalaciones proyectadas.
7.2. La evaluación de la demanda puede realizarse por cualquiera de los
dos métodos indicados en el Código Nacional de Electricidad - Utilización,
los cuales se describen:
Método 1: Considerando las cargas realmente a instalarse en la edificación
(proyectadas), los factores de demanda y simultaneidad que se obtienen
durante la operación de la instalación.
Método 2: Considerando las cargas unitarias y los factores de demanda
que estipula el Código Nacional de Electricidad
- Utilización o las Normas DGE correspondientes. El factor de
simultaneidad es asumido y justificado por el proyectista.

25
EVALUACION DE LA DEMANDA METODO 1
En el anexo 01 de la presente sesión, se muestran las cargas (artefactos eléctricos)
que se podrían instalarse en una vivienda, además de los equipos de alumbrado.
Podemos establecer la relación de artefactos, tal como se muestra en el siguiente
cuadro, denominado CUADRO DE CARGAS
Artefacto CANTIDAD Potencia (W)
Potencia
total (W)
Foco ahorrador 05 18 90
Fluorescente circular 04 22 88
Refrigeradora 01 350 350
Televisor 02 120 240
Ventilador 01 50 50
Equipo de sonido 01 80 80
Olla Arrocera 01 1000 1000
Plancha 01 1000 1000
Microondas 01 1000 1000
Licuadora 01 300 300
Computadora 01 300 300
Electrobomba 01 375 375
SUMA DE POTENCIAS (W) 4873
Al valor total se le conoce
como potencia instalada
(PI). Para obtener la de-
manda debemos saber si
todos los artefactos funcio-
nan a su máxima potencia,
y si los artefactos funcionan
a la vez por un lapso de 15
minutos. Se puede conside-
rar un factor de demanda
FD= 0.9 y un factor de
simultaneidad de FS= 0.7.
La demanda
D = (PI) * FD * FS
D = 4873*0.9*0.7= 3070 W.

26
EVALUACION DE LA DEMANDA METODO 2
Para evaluar la Demanda mediante este método, debemos contar con:
El área de la vivienda o edificación
La carga unitaria consignada en la tabla 14 del CNE UTILIZACION. Esta carga se
basa en una carga básica, calculada con los Watt por metro cuadrado, multiplicado
por el área servida, determinada según las dimensiones exteriores.
EJEMPLO: El área servida de una edificación es de 90 m² , de acuerdo a la tabla
14, la carga unitaria es de 25 W/m², entonces la Carga básica será de: 90 x 25 =
2250 W.
La demanda será 2250x1 = 2250 W.
Para este segundo método se puede mejorar al precisar mejor el área, si esta
corresponde al área techada o área construida. De todas maneras me permite
estimar de manera rápida la demanda del proyecto.

27

VI. CALCULO DE LA CORRIENTE DEL CIRCUITO
28
Para un circuito monofásico la potencia es: P = V x I x cosθ
Para un circuito trifásico la potencia es: P = √3 x V x I x cosθ
Donde: V: Tensión del circuito en volt (V) I: Corriente en ampere(A)
cosθ = factor de potencia
Ejemplo 1. Calcular la corriente de una edificación que tiene una potencia
de 8 kW si el suministro es monofásico, que se conectará a un sistema de
distribución 220 V.
Aplicando la fórmula P = I V cosØ, I = 8000/(220x0.9) = 40.4 A
Ejemplo2. Para el caso anterior, se conecta a un sistema de distribución de
380/220 V, que sucede con la corriente.
Aplicando la fórmula P = I V cosØ, I = 8000/(220x0.9) = 40.4 A
La corriente es la misma, ambos son suministros monofásicos.

29
220 V, con conexión trifásica; que sucede con la corriente.
Aplicando la fórmula P = √3 I V cosØ, I = 8000/(√3x220x0.9) = 23.32 A
La corriente disminuye, es un suministro trifásico
380/220 V, con conexión trifásica; que sucede con la corriente.
Aplicando la fórmula P = √3 I V cosØ, I = 8000/(√3x380x0.9) = 13.46 A
La corriente disminuye aún más, es un suministro trifásico 220 V.
Nota, para los cálculos se asume un valor del factor de potencia de 0.9.

VII. CALCULO DE LA CAIDA DE TENSION
30
La caída de tensión en Volt en el conductor, debida a la resistencia R en Ohm y por
la corriente I en Ampere que pasa por el conductor, queda determinado por:
CONEXIÓN MONOFASICA ∆V = 2 I R cos Ө
CONEXIÓN TRIFASICA ∆V = √3 I R cos Ө
Nota. La resistencia se calcula para una longitud L en metro, desde un punto de
inicio a un punto final
NORMA CNE UTILIZACION: 050-102 Caída de Tensión
(1) Los conductores de los alimentadores deben ser dimensionados para que:
(a) La caída de tensión no sea mayor del 2,5%; y
(b) La caída de tensión total máxima en el alimentador y los circuitos derivados
hasta la salida o punto de utilización más alejado, no exceda del 4%.
(2) Los conductores de los circuitos derivados deben ser dimensionados para que:
(a) La caída de tensión no sea mayor del 2,5%; y
(b) La caída de tensión total máxima en el alimentador y los circuitos derivados
hasta la salida o punto de utilización más alejado, no exceda del 4%.

32
EJEMPLO
Un conductor de cobre de 1,5 mm2 con dos hilos y 10 m de longitud,
alimenta a un receptor o carga que consume 13 A ¿Qué valor en volt (V),
tiene la caída de tensión en el conductor, qué tensión llega a la carga, si la
fuente de tensión es de 220 V y cuál es el % de caída de tensión?
Calculamos la resistencia del conductor
Rc = 0,119 Ω
Luego la caida de tensión monofásica y cos Ө=0.9 es:
∆V = 2 I R cos Ө = 2 (13)(0.119)(0.9) = 2.7846 V
Luego, la tensión de la carga es : Ucarga = Ufuente - ∆V
Ucarga = 220 – 2.7846 = 217.21 V
. El % de caída de tensión %U = ΔV x100 = 2.7846 x 100 = 1.26 %
Ufuente 220 V

VIII. DISEÑO DEL DISPOSITIVO DE SOBRECORRIENTE
33
SECCION CNE: 070-3000 Máximo Número de Salidas por Circuito
(3) Cuando la carga de cada salida es conocida, se permite que el número de
salidas sea mayor que 12, en la medida que la corriente total del circuito no exceda
el 80% de la capacidad nominal del dispositivo de sobrecorriente que lo protege.
Ejemplo1 : Si la corriente del circuito es 40 A, entonces la capacidad nominal del
dispositivo de sobrecorriente que lo protege (EL INTERRUPTOR AUTOMATICO
POR SOBRECARGA) será:
I = 40/0.8 = 50 A.
VI. CORRIENTE NOMINAL DE LOS INTERRUPTORES.
Se debe tener en cuenta las corrientes nominales de los interruptores automáticos.
A continuación se muestra los valores.
Corrientes nominales:
6A, 8 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A y 125 A
Capacidad de corto circuito nominal normalizadas: 1,5 kA; 3 kA; 4,5 kA; 6 kA;
10 kA
.

34
Ejemplo 2: Si consideramos 3000 W, como demanda total en una vivienda
familiar, la corriente total del circuito será de:
Icir = 3000/(220*0.9) = 15.15 A
Entonces: Corriente total del circuito = 15.15 A
Corriente mínima del interruptor que lo protege(x1.25) = 18.94 A
Capacidad de corriente nominal del interruptor (NTP 2004) = 20 A
Corriente del conductor (4 mm² Tabla 2 CNE UTILIZACION) = 26 A

IX. CALCULO DE MOTORES
35
El siguiente es un ejemplo de cálculo para determinar la sección de los
conductores y las protecciones de sobrecorriente y sobrecarga para un
conjunto de motores trifásicos, con arranque a tensión plena, conformado
por: un motor de 100 HP, un motor de 30 HP y dos motores de 7,5 HP c/u,
575 V.
CONDUCTORES
Es necesario determinar la corriente a plena carga (FLA) de cada motor.
Es preferible obtenerlas de las placas de los motores o de la Tabla 44. La
sección de los conductores para cada motor individual es (ver Regla 160-
106 y Tabla 2):

CALCULO DE MOTORES
37
Capacidad de Corriente de Conductores del Alimentador (ver Regla
160-108(1)(a))
La capacidad de los conductores debe ser 125% de 99 A, más 32 A, más 2
veces 9 A, igual a 174 A para los 4 motores. La sección de los conductores
de la Tabla 2 es: 120 mm2 para conductores de 70 °C y 70 mm2 para
conductores de 75 °C o 90 °C (método de instalación A1, trifásico).
PROTECCION DE SOBRECARGA
El ajuste máximo permisible de los dispositivos de sobrecarga se determina
con la Regla 160-306; asumiendo un factor de servicio de 1,25, las
corrientes son 123,8 A para el motor de 100 HP, 40 A para el motor de 30
HP y 11,3 A para cada motor de 7,5 HP.
PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE
La protección de sobrecorriente del circuito derivado para cada motor se
determina con la Regla 160-200. Para el propósito de los motores
descritos, utilizar la Regla 160-200(a) y la Tabla 29. A continuación figuran
las corrientes reales, con la capacidad estándar de la protección entre
paréntesis.

CALCULO DE MOTORES
38
PROTECCIÓN DE SOBRECORRIENTE DEL ALIMENTADOR
La protección de sobrecorriente máxima admisible para el alimentador de
los motores se determina mediante la Regla 160- 204. Utilizando la Regla
160-204(1), las capacidades nominales son como se muestra abajo, con la
capacidad estándar entre paréntesis.
Fusibles retardados 174 + 32 + 9 +9 = 224 A (200)
Fusibles sin retardo 279 + 32 + 9 + 9 = 347 A (300)
Interruptor con tiempo 248 + 32 + 9 + 9 = 298 A (250)
A continuación de muestra un diagrama del circuito de control

ILUMINACION
41
Calcular el índice del local (k) a partir de la
geometría de este.
Donde k es un número comprendido entre 1 y
10. A pesar de que se pueden obtener valores
mayores de 10 con la fórmula, no se
consideran, pues la diferencia entre usar diez
o un número mayor en los cálculos es
despreciable.
En el caso del método europeo se calcula
como:

ILUMINACION
42
Cálculo del flujo luminoso total necesario. Para ello aplicaremos la fórmula :
donde:
ΦT: es el flujo luminoso total E es la iluminancia media deseada
S es la superficie del plano de trabajo
η: es el factor de utilización fm es el factor de mantenimiento
Cálculo del número de luminarias (redondeado por exceso). donde:
N es el número de luminarias ΦT: es el flujo luminoso total
ΦL es el flujo luminoso de una lámpara
n es el número de lámparas por luminaria

ILUMINACION
43
Emplazamiento de las luminarias. Una vez calculado el número mínimo de
lámparas y luminarias, procederemos a distribuirlas sobre la planta del
local. En los locales de planta rectangular las luminarias se reparten de
forma uniforme en filas paralelas a los ejes de simetría del local según las
fórmulas:

RESISTENCIA A TIERRA
45
Ejemplo.
Calcular la resistencia de una puesta a tierra con electrodo vertical y
horizontal que tienen una varilla de 5/8” de diámetro y 2.40 metros de largo.
a) Las varillas se enterrarán en una tierra de con varilla tierra con arcilla de
ligera plasticidad.
b) Si las varillas se entierran en una arcilla inorgánica de alta plasticidad,
cual es la resistencia de puesta a tierra.
c) Explique la diferencia de valores obtenidos

RESISTENCIA A TIERRA
47
SOLUCION: tomamos el promedio de la resistividad
ρ = (30+80)/2 = 55 Ω.m
El diámetro es de 16 mm, el radio es de 8 mm = 8 x10-3 m
VARILLA VERTICAL
R = 55 Ω.m (ln 2*2.40 m) = 23.33 Ω
2 π 2.40 m 8 x10-3m
VARILLA HORIZONTAL, considerando una altura h = 0.60 m.
R = 55 Ω.m (ln 2.40 m + ln 2.40 m ) = 23.33 Ω
2 π 2.40 m 8 x10-3m 2x0.60 m

XII. RNE NORMA EM.010 INSTALACIONES ELECTRICAS
Art. 8.- Documentación técnica de un proyecto de instalación eléctrica
3. Memoria de cálculo: Descripción y formulación de los parámetros de
cálculo de los diferentes diseños, detallando el sustento correspondiente.
a) Instalaciones eléctricas en general (circuitos derivados de alumbrado,
tomacorrientes, fuerza y cargas especiales).
b) Iluminación (respecto a la luz, iluminación emitida por los elementos y/o
equipo de iluminación)
c) Sistemas de protección (puesta a tierra; contra sobre corrientes; contra
sobretensiones).
d) Sistemas de protección contra el rayo según las características del
entorno.
e) Cargas del sistema de aire acondicionado
f) Sistemas de generadores de electricidad (mediante energías renovables
y no renovables).
g) Otras cargas
50

5. Planos correspondientes: Muestra de forma didáctica y ordenada todos
los elementos que interviene en las instalaciones, en los planos se
presenta de forma gráfica, con detalles las características básicas de los
elementos y componentes, su ubicación. Asimismo, toda información
considerada relevante para las instalaciones.
a) Instalaciones eléctricas en general: Se presenta el esquema unifilar del
tablero general o principal, tableros de distribución, cuadro de cargas
que indique: potencia instalada, demanda máxima y potencia
contratada, detalles de instalación de equipos especiales.
i) Acometida, tablero general
ii) Tableros, alimentadores
iii) Montantes
iv) Circuitos derivados de alumbrado
v) Circuitos derivados de tomacorrientes.
vi) Circuitos de fuerza
vii) Circuito de cargas especiales
51

24/08/2022 Ing. César López Aguilar 52
PROTECCION CONTRA SOBRECARGA
INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO
2 A
8 A
14 A
40 A
IC= 18 A
El INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO abre el
circuito cuando se supera su capacidad nominal
A mayor sobrecarga menor tiempo de respuesta
1 2 3 4

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