deberes de la universidad

1. CUADROS Y TABLEROS DE
DISTRIBUCIÓN
Docente:
Ing. Jorge Sánchez Ortega
Integrantes:
Capt. De E. Gómez A. Miguel E.
Capt. De E. Tapia G. Rodrigo J.
Capt. De E. Madrid C. Klever G.
Capt. De E. Peralta R. Ricardo J.
Capt. De E. Cárdenas R. Galo F.
Tnte. De E. León E. Vicente D.
Srta. Calderón B. Verónica A.
Sr. Andrade C. William A.
Sr. Paolo Bastidas

2. 1
Introducción
Elsiguiente documento muestra el cálculorealizado para una instalación eléctrica de una casa de habitación
familiar de 1000 pies2, para lo cual se toma como base teórica el NEC (National Electric Code) de Estados
Unidos y varias tablas para su uso. Se dará a conocerlos cálculos para conductores de entrada, dispositivos
de protección,materiales, y el presupuesto de material eléctrico de la casa de habitación antes mencionada,
etc.
El desarrollo de este proyecto fue desarrollado en la clase de Instalaciones Eléctricas Residenciales e
Industriales de la Universidad Pedagógica Nacional Francisco Morazán.
Dispositivosde Protección
Los dispositivos de protección son necesarios para preservar la vida útil de los equipos e instalaciones
eléctricas ante fallas que pueden ocurrir en el sistema, es por esto que hacer una correctaselección de estos
proporcionara un buen servicio y seguridad en el mantenimiento de los equipos.
Las protecciones a utilizar son interruptores automáticos, están diseñados para operar el circuito en
circunstancias anormales de corriente, el disparo se produce para un cierto valor de corriente. Existen dos
tipos de interruptores, electromagnéticos en aire y termomagnéticos en caja moldeada.
Los interruptores electromagnéticos son utilizados en subestaciones y tableros; y los termomagnéticos son
instalados a nivel residencial, comercial,industrial, etc.Los termomagnéticos son diseñados para un tiempo
fijo de disparo.
Tableros
Los tableros cumplen la función de recibir la energía eléctrica y distribuirla por medio de conductores a las
cargas de los circuitos derivados, estos se protegen individualmente para sobre corrientes y cortocircuito
por medio de fusibles o interruptores termomagnéticos.
Los diferentes tipos de tableros son:
 Tablero dealumbrado tipo NLAB: utilizado para la protección y corte de circuitos de iluminación,
tomacorrientes y cargas menores como pequeños equipos de aire acondicionado, máquinas de
oficina, etc. Sus características principales son:
o Barras principales: 225 A máx.
o Tensión de trabajo: 240/120 VAC @ 60 Hz
o Servicio: 3Φ (4 hilos), 2Φ (3 hilos) y 1Φ (2 hilos)
o Capacidad de cortocircuito: 10 KA ICC (RMS) @ 240 VAC
o Numero de circuitos: 12, 18, 24, 30, 36 y 42
 Tablero de alumbrado y distribución tipo NHB: su utilización y características son similares al
tablero NAB, loque los diferencia es que este trabaja conuna tensión de 480/277 VAC y su capacidad
de cortocircuito es de 25 KA ICC (RMS) @ 480 VAC y de 18 KA (RMS) @ 600 VAC.

3. 2
 Tablero de distribución tipo CELDAS O CDEP-1: su utilización, básicamente es la misma que las
del NHB, la diferencia es que la capacidad de corriente es muchomayor, las barras principales son de
600 A máx., y su tensión de operación es de 480 VAC @ 60 Hz.
Determinación dela distribución y localización delostableroseléctricos
La ubicación de los tableros se debe establecer según el tipo de tablero, tablero principal y tablero
secundario, siempre considerando las condiciones ambientales del lugar ya que debe ser un lugar seco, en
caso contrario debe cumplir con el grado de protección IP según las condiciones en las que se encuentre, en
el apartado 408.9 del CEN (Código Eléctrico Nacional) se indica que los tableros utilizados en lugares
húmedos omojados son los CFD para cumplir conlos establecido en 312.2 (A).Enla tabla N° 1 se encuentran
las especificaciones de este tipo de tablero.
Tabla 1: Tabla de Fuerza y Distribución tipo CFD
Otra consideración, cuando están ubicados cerca de materiales fácilmente combustibles, deben ser
instalados donde se reduzca la probabilidad de propagar fuego a materiales combustibles adyacentes y
cuando este no sea totalmente cerrado conservar una distancia desde la parte superior del gabinete hasta
cualquier techo no inferior a 900 mm (3 pies), excepto si se instala una pantalla no combustible entre el
gabinete y el techo.
Por otro lado, debe ser un espacio de fácil acceso y alejado de otras instalaciones como la del agua, gas o
teléfono. Los tableros deben estar identificados como mínimo con los siguientes datos: fabricante
responsable, nivel de tensión e intensidad de corriente de cortocircuitomáxima; así mismo los circuitos del
tablero y las modificaciones de los circuitos deben ser identificados de manera legible en cuanto a su
finalidad o uso, en un directoriosituado en la parte frontalo inferior de la puerta de un panel de distribución
y en cada swiche si se trata de tableros de distribución.

4. 3
TableroPrincipal
Debe estar cerca de la acometida principal de alimentación, en un cuarto con las condiciones adecuadas de
seguridad.
El cuartodonde se encuentre el tablero principal debe cumplir conciertos requisitos mínimos, dimensiones
del local y el número de salidas, la puerta del cuarto debe abrir hacia afuera del mismo para no ser un
obstáculo en su interior y estar identificada con caracteres de fácil visualización, así mismo el nivel de
iluminación mínima debe ser de 200 lux a un plano de trabajo de 1 m del nivel del piso, y el sistema de
iluminación debe considerarse como un sistema de energía de emergencia.
El número de salidas del cuarto viene dadas por el largo del tablero el cual está identificado por la letra “a” y
se calcula de la siguiente forma:
𝑨𝒄𝒄𝒆𝒔𝒐 𝒇𝒓𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍 =
𝒂
𝟓
+ 𝟏
𝑨𝒄𝒄𝒆𝒔𝒐 𝒇𝒓𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍 𝒚 𝒑𝒐𝒔𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒓 = 𝟐(
𝒂
𝟓
)
TablerosSecundarios
Estos tableros deben estar ubicados en lugares de fácillocalizacióny en una zona central cerca del punto de
concentración de la carga para reducir los niveles de caída de tensión en los circuitos derivados, así como
también por medida de seguridad a la hora de cualquier incidente.
Enel caso de que el espaciomás adecuado sea en un pasillo por la cercaníaa las cargas, debe tener en la parte
frontal del tablero un espacio mayor o igual a 1 m para que permita realizar maniobras.
Selección delos tableroseléctricos
 Cada tablero debe tener una capacidad nominal no menor que la capacidad mínima del alimentador.
 Es importante considerar para los tableros eléctricosespacios de reserva a la razón de uno por cada
cinco circuitos en uso o fracción.
 Una limitante existente para los tableros es el número máximo de dispositivos de sobre corriente
permitidos que resulta ser 42.
 Los tableros se pueden clasificar según la protección que ofrecen, en la tabla N° 2 se presenta la
clasificación NEMA.

5. 4
Tabla 2: Clasificación NEMA de los tableros
En la tabla N° 3 se presenta la hoja de tableros que posee las especificaciones del mismo.

6. 5
Tabla 3: Formulario para tableros de Distribución

7. 6
Calculode la Capacidad deun Tablerode Distribución en una residencia
Calculo de servicios de entrada
Paraeste cálculose toman en cuentatodas las normas que establece el NECen algunos de sus artículos, como
el uso de los aparatos (en porcentajes) y otras recomendaciones. En primer lugar establece que los primeros
3000 VA de la carga de alumbrado se toman al 100% y el resto al 35%.
La demanda de lavandería y pequeños aparatos se incluye en la carga general de alumbrado. La estufa
eléctrica tiene un trato algo diferente pero este está definido en la tabla 220-19 y sus notas. Siempre hay que
tomar todas las cargas al 100% a menos que el NEC determine lo contrario.
Ahora se calculara, siguiendo los lineamientos dados por el artículo 220-30, el servicio de entrada y los
circuitos ramales para una unidad habitacional con las siguientes características:
 El área total es de 50 pies x 20 pies = 1000 pies2
 Una estufa de 11.8 KW, 240V
 2 ducha eléctricas de 5KW, 120V
 Una lavadora eléctrica de 10A, 120V
Primero que nada hay que estimar la
carga poralumbrado general, refiriéndose
a la tabla 220-3(a), se encuentra que para
unidades habitacionales se necesitan para
iluminación en general 3VA/pies2, por lo
que para un área calculada de 1000 pies2
se obtiene:
1000𝑝𝑖𝑒𝑠2 (
3𝑉𝐴
𝑝𝑖𝑒𝑠2
) = 3000 𝑉𝐴
Ahora se estima el número de circuitos de
alumbrado que habrá ya sean de 15A o
20A a 120V, de acuerdo al artículo 210-11
para 15A:
𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑠 =
3000 𝑉𝐴
(120𝑉)(15𝐴)
= 1.66 ≈ 2
Que es un total de 2 circuitos para iluminación de toda el área de la casa.
Para mayor versatilidad y uso comercial se usaran solamente los circuitos de 15 A
Ahora, para aparatos pequeños conectados a los tomacorrientes el NEC en el artículo 210.11(c) (1)y 210.52
(B) (3) requiere dos circuitos de 20 A, con una cara de 1500 VA cada uno:
 Carga por aparatos pequeños (2(1500𝑉𝐴)) = 3000𝑉𝐴

8. 7
Para la lavandería el NEC en el articulo 220.52(A) y (B) requiere un circuito de 20 A con una carga de 1500
VA
 Carga por lavandería : 1500 VA
Parabaños elNEC requiere al menos un circuitode 20 A para tomacorriente. Aunque esto puede ser opcional
Carga por alumbrado general 3000 VA
Carga por aparatos pequeños 3000 VA
Carga por lavandería 1500 VA
Carga total 7500 VA
Primeros 3000 VA al 100% 3000VA
Restantes 4500 VA al 35% 1575 VA
CARGA EFECTIVA 4575 VA
El resto de las cargas entran al 100%, a menos que haya 4 o más aparatos fijos en el mismo alimentador, en
este caso elartículo 220-17 del NECpermite la aplicaciónde un factorde demanda del 75%del valorde placa
de carga, exceptuando el equipo de acondicionamiento de aire.
Ya terminado el cálculo para luces y
tomacorrientes generales, ahora se procede con
el cálculo de la estufa eléctrica utilizando la
tabla 220-19 de NEC:
A los 12 KW o menor se le aplica una demanda
de 8 KW solamente, pues es el uso estimado por
el NEC
Por lo tanto la corriente demandada a 240 V
será:
𝐼 =
8𝐾𝑊
240𝑉
= 33.333 𝐴
Esto nos hace utilizar un interruptor
termomagnético bipolar de 40 A

9. 8
Para las dos duchas eléctricas se hace solamente el cálculo de la corriente, ya que las dos son de la misma
potencia:
𝐼 =
5𝐾𝑊
120𝑉
= 41.666 𝐴
Lo cual da como resultado el uso de un interruptor
termo magnético unipolar de 50 A, uno para cada
ducha eléctrica, esto significa que un interruptor
termomagnético controlara una ducha eléctrica,
independientemente del otro interruptor, ese
controlara la “ducha eléctrica 2” por así decirlo, cada
una tendrá su protecciónindividual y su controlen el
centro de carga.
Quedando esto claro se prosigue con el cálculode la lavadora que tiene unas especificaciones de fabricante:
10 A, 120 V
Para la lavadora el cálculo será solo la potencia puesto que ya se conoce la corriente:
𝑃 = ( 𝑉)( 𝐼) = (120 𝑉)(10 𝐴) = 1200 𝑉𝐴
Ya sabiendo la corriente (10 A) se sabe que el interruptor
debe ser un termo magnético de 10 A., pero… Ya que
comercialmente los de 10 A son muy poco frecuentes de
encontrar, se usara uno de 15 A.

10. 9
Cálculos para los conductores de fase
(calculosya realizados)
Calculo de la base del medidor de energía
La base para el medidor de energía se calcula mediante la corriente
que pasara a través de los conductores de fase, esto es la demanda
total de la carga, según los cálculos efectuados siguiendo las normas
del NEC;por lotanto debe ser clase100 pues lacorriente de demanda
total no supera los 100 Amperes, sino que llega a 86.770 A lo que da
una diferencia de 13.23 Amperes que pueden añadirse para llegar a
los 200 A, cuando esto ocurra, se debe cambiar la base por una clase
200 ya que de lo contrario se dañaría la base, recalentando los
contactos y pudiendo provocar un accidente grave.
Selección de un centro de carga
La selección del centro de carga se hace en base a la capacidad de las
barras, números de polos, montaje y el requerimiento o no de un
interruptor general. Para esto se debe sumar el cálculo anterior y
después buscar en los catálogos de los fabricantes de equipo eléctricoel
que mejor se adecue a los requerimientos.
Para estimar el número de polos o espacios que se necesitan para el
centro de carga, se resume lo calculado anteriormente:
# Circuito Voltaje Amperios Grosor AWG Protección Potencia Ducto Espacios
2 Iluminación 120 15 14 15 1500 1/2" 2
1 Pequeños aparatos 120 15 14 15 1500 1/2" 1
1 Lavandería 120 20 14 20 1500 1/2" 1
1 Estufa eléctrica 240 33.3 10 40 11800 1/2" 2
2 Ducha eléctrica 120 41.66 8 50 5000 1/2" 2
1 Lavadora eléctrica 120 10 14 10 1200 1/2" 1
Numero requerido de polos o espacios 9
25% de espacios para el futuro 2,25
Numero requerido de polos o espacios con prevención para el futuro 11,25
De acuerdo al artículo 230-71 del NEC no se debe hacer más de 6 movimientos para desconectar una
instalación eléctrica de su fuente de energía, por lo que se requiere un desconectador general, mismo que

11. 10
puede estar integrado en el centro de carga o totalmente separado. Y debe ser mayor o igual a la capacidad
de las barras del tablero.
Con los datos anteriores, que se resume a continuación se busca un centrode carga que cumpla todos los
requisitos:
Centro de carga con:
 Barras principales de más de 86.777 A
 12 polos o espacios
 Interruptor principal
 3 hilos
 Montaje bajo repello
 Barra de tierra

12. 11
Softwarepara el cálculodetableroseléctricos
Este tipo de softwarese los puede descargar del internet sin embargo son pagados.

13. 12
ANEXO 1
HOJA DE EXCEL PARA EL CALCULO DE TABLEROS
Nivel
Numero de
area
Electrica
Tablero
de
Medicion
Medición
de Area
Sub
Tablero
Tablero
Auxiliar
Area a
cubrir
por
tablero W/m^2
Total
kW Fp
S
instalada
kVA
corriente
(A)
Longitud
(m)
Caida
de
voltaje
(V)
Caida
Voltaje
%
Area del
conductor
mm^2
Area
escogida
mm^2 Alimentador
Subsuelo
dos 1 ; 2 ;3
TSG1-
servicios
generales 94,08 0,92 102,26 268,4 32 2 0,91% 148,06 169,82
THHN
3x(2x3/0)+(2x3/0)N+4T
Subsuelo
dos 1
TC1-
SUB2 2047 20 40,94 0,92 44,50 116,8 94 4 1,82% 94,63 107,4 THHN 3x4/0+3/0N+6T
Subsuelo
dos 1,1 TXC1-SUB2 807 20 16,14 0,92 17,54 46,0 50 2 0,91% 39,69 53,52 THHN 3x1/0+2N+8T
Subsuelo
dos 2
TC2-
SUB2 1325 20 26,5 0,92 28,80 75,6 38 4 1,82% 24,76 33,54 THHN 3x2+4N+8T
Subsuelo
dos 3
TC3-
SUB2 1332 20 26,64 0,92 28,96 76,0 10 5 2,27% 5,24 21,12 THHN 3x4+6N+8T
Subsuelo
dos 4 ; 5 ;6
TSG2-
servicios
generales 101,84 0,92 110,70 290,5 32 2 0,91% 160,27 254,73
THHN
3x(3x3/0)+(3x3/0)N+4T
Subsuelo
dos 4
TC4-
SUB2 1890 20 37,8 0,92 41,09 107,8 10 4 1,82% 9,30 53,52 THHN 3x1/0+2N+6T
Subsuelo
dos 5
TC5-
SUB2 1928 20 38,56 0,92 41,91 110,0 39 2 0,91% 73,96 84,91 THHN 3x3/0+1/0N+6T
Subsuelo
dos 6
TC6-
SUB2 1274 20 25,48 0,92 27,70 72,7 92 2 0,91% 115,29 134,7 THHN 3x(2x2/0)+2/0N+6T
Subsuelo
uno 4 ; 5 ;6
TSG3-
servicios
generales 101,84 0,92 110,70 290,5 28 2 0,91% 140,24 169,82
THHN
3x(3x3/0)+(3x3/0)N+4T
Subsuelo
uno 4
TC4-
SUB1 1890 20 37,8 0,92 41,09 107,8 10 4 1,82% 9,30 53,52 THHN 3x1/0+2N+6T
Subsuelo
uno 5
TC5-
SUB1 1928 20 38,56 0,92 41,91 110,0 39 2 0,91% 73,96 84,91 THHN 3x3/0+1/0N+6T
Subsuelo
uno 6
TC6-
SUB1 1274 20 25,48 0,92 27,70 72,7 92 2 0,91% 115,29 134,7 THHN 3x(2x2/0)+2/0N+6T
Subsuelo
uno 1 ; 2 ;3
TSG4-
servicios
generales 94,08 0,92 102,26 268,4 28 2 0,91% 129,55 169,82
THHN
3x(2x3/0)+(2x3/0)N+4T
Subsuelo
uno 1
TC1-
SUB1 2047 20 40,94 0,92 44,50 116,8 94 4 1,82% 94,63 107,4 THHN 3x4/0+3/0N+6T
Subsuelo
uno 1,1 TXC1-SUB1 807 20 16,14 0,92 17,54 46,0 50 2 0,91% 39,69 53,52 THHN 3x1/0+2N+8T
Subsuelo
uno 2
TC2-
SUB1 1325 20 26,5 0,92 28,80 75,6 38 4 1,82% 24,76 33,54 THHN 3x2+4N+8T
Subsuelo
uno 3
TC3-
SUB1 1332 20 26,64 0,92 28,96 76,0 10 5 2,27% 5,24 21,12 THHN 3x4+6N+8T
Nota: Hoja de cálculoproporcionada por fiscalización del proyectode Construcciónde la Plataforma Gubernamental de Gestión al
Desarrollo Social.

14. 13
CABLEADO O CONDUCTORES
El color del aislamiento del cable permite su fácil identificación. Se emplean cables rígidos, aunque es aconsejable utilizar
cables flexibles porque se manejan mejor.

15. 14
*El conductor utilizado de una instalación vendrá determinado por el número de equipos eléctricos existentes en la
vivienda o local.
CUADRO GENERAL DE DISTRIBUCIÓN
El cuadro general de distribución, debe situarse lo más cerca posible del punto de entrada de la derivación individual que
entra en la vivienda.
En él se instala el interruptor general, así como los dispositivos de protección contra cortocircuitos y sobrecargas de cada
uno de los circuitos que parten de él y un interruptor diferencial, destinado a la protección contra contactos indirectos.
Se debe disponer de un borne para la conexión de todos los conductores de protección con la derivación principal de tierra.

16. 15
*El número de circuitos independientes de una instalación vendrá determinado por el número de equipos eléctricos
existentes en la vivienda o local.
*Cada circuito independiente debe ir acompañado de su correspondiente interruptor automático.

17. 16
INTERRUPTOR
 Diferencial
 Magnetotérmico
INTERRUPTOR DIFERENCIAL
También llamado dispositivo diferencial residual (DDR), es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones
eléctricas de corriente alterna con el fin de proteger a las personas de los contactos directos e indirectos provocados por el
contacto con partes activas de la instalación (contacto directo) o con elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo,
a una derivación por falta de aislamiento de partes activas de la instalación (contacto indirecto). También protegen contra
los incendios que pudieran provocar dichas derivaciones.
Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, tanto doméstica, como industrial, que actúa
conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metálicas de todo aparato eléctrico.
Se debe elegir uno adecuado a la potencia contratada y de una sensibilidad de 30 mA.

18. 17
TIPOS
 Interruptor diferencial clase AC: son los más comúnmente utilizados.
 Interruptor Diferencial clase A: se utilizan para corrientes alternas con componente continua. Los semiconductores
generan corrientes de fuga que no son detectadas por los de clase AC.
 Interruptor diferencial superinmunizado: es un dispositivo diferencial del tipo A mejorado. Evita las desconexiones
intempestivas por corrientes de alta frecuencia producidas entre otros por los circuitos informáticos, circuitos con
reactancias electrónicas o las corrientes inducidas por las descargas de origen atmosférico. Evitan de esta manera los
saltos intempestivos debidos a elementos externos a la instalación que protege.
 Interruptor diferencial clase S: son dispositivos retardados a la desconexión que se utilizan para garantizar la
selectividad. Cuando un circuito necesita disponer de dos ID de la misma sensibilidad en serie, el instalado en la
cabecera si es de clase S saltará más tarde.
INTERRUPTOR MAGNETOTERMICO
Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la
corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los
efectos producidos por la circulación de corriente en un circuito: el magnético y el térmico.
Deberá soportar las corrientes de cortocircuito que puedan presentarse en el punto de instalación, asi mismo deberá ser
adecuado para la demanda máxima de la instalación concordante con la capacidad del conductor.

19. 18
VENTAJAS
 Recuperación inmediata
 Mecanismo de disparo independiente del mecanismo manual
TIPOS

20. 19
DETALLE DE LA CONEXIÓN (INTERRUPTORES Y CONDUCTORES)

21. 20