calculo secciones

1. CÁLCULO DE SECCIONES EN
SISTEMAS MONOFÁSICOS DE CA
4º B ELECTRICIDAD -PRIORIZACIÓN

2. VARIABLES ELÉCTRICAS RELEVANTES EN UN
SISTEMA DE CORRIENTE ALTERNA
POTENCIA ELÉCTRICA EN: HP O CV O KW
VOLTAJE NOMINAL DE TRABAJO EN VOLTS
CORRIENTE ELÉCTRICA EN AMPERES
FACTOR DE POTENCIA
VELOCIDAD EN RPM

3. EQUIVALENCIA ENTRE HP-CV Y KW
¿Qué es Potencia Eléctrica?
La Potencia Eléctrica es la Energía absorbida o emitida (si es un generador) por un
Aparato Eléctrico en un instante o momento determinado.
Decimos aparato eléctrico, porque podemos hablar de receptores, como lámparas,
motores.
1 HP = 746 W
1 CV = 736 W
1 KW = 1000 W
Potencia Activa = Pa = V x I x coseno ρ se mide en w (WATTS)
Potencia Reactiva = Q = V x I sen φ; se mide en VAR (VOLTS
AMPER REACTIVOS)
Potencia Aparente = S = V x I se mide en VOLTS AMPER (VA)

4. POTENCIA ACTIVA EN SISTEMAS DE CA
MONOFÁSICOS
Potencia Eléctrica = P = V x I x coseno ρ se mide en watts
donde :
V VOLTAJE EN VOLTS
I CORRIENTE EN AMPERES
coseno ρ FACTOR DE POTENCIA DEL SISTEMA
El coseno ρ también se conoce como "Factor de Potencia", es el ángulo de desfase
entre la V y la I

5. EJERCICIO 1
Calcula la potencia que desarrolla un motor eléctrico monofásico, cuyo consumo de
corriente es de 10.4 ampere (A), posee un Factor de Potencia o Cos = 0.96 y está conectado
a una red eléctrica de corriente alterna también monofásica, de 220 volt (V).
RECUERDA QUE P = V x I x cos ρ ( W)
EXPRESA SU RESULTADO EN HP Y CV
P=V x I x Cosφ = 220 x 10.4 x 0,96
= 2.196, 48 w o lo que es lo mismo
2,19648 Kw. = 2,2 Kw
2,94 HP
2,98 CV

6. EJERCICIO 2
DE ACUERDO A LA SIGUIENTE INFORMACIÓN RECOGIDA EN UN TALLER
MEDIANTE MEDICIONES ELÉCTRICAS SE ENCONTRÓ , DETERMINA :
VOLTAJE V CORRIENTE A Cosφ POTENCIA EN W POTENCIA EN KW POTENCIA EN HP POTENCIA EN CV
220 10 0,98
220 8,5 0,807
220 5 0,707
220 3,5 0,5
VERIFICA LOS RESULTADOS CON TUS COMPAÑEROS

7. SIGAMOS AVANZANDO
¿CÓMO CALCULAR LA CORRIENTE , SI CONOCEMOS LA POTENCIA , EL
VOLTAJE Y EL FACTOR DE POTENCIA?
SABEMOS QUE :
P =V x I x Cosφ
POR LO TANTO, SI DESPEJAMOS LA CORRIENTE I TENDREMOS
I = P / V x Cosφ (A)
P debe estar expresada en watts

8. EJERCICIO 3
EN LA BOMBA DE AGUA SE TIENE QUE LA POTENCIA ES DE 3,5 HP,
VOLTAJE 220 VOLTS Y EL FACTOR DE POTENCIA O Cosφ ES DE 0,866,
ENCONTRAR LA CORRIENTE QUE CONSUME .
SABEMOS QUE UN HP = 746 W, POR LO TANTO LA POTENCIA DE
ESTE MOTOR ES DE : P = 3,5 X746 =2611 WATTS.
RECORDEMOS QUE LA CORRIENTE SE CALCULA COMO :
I = P / V x Cosφ (A) REEMPLAZANDO VALORES :
I = 2611 / ( 220 X 0,866) = 13,7 A

9. EJERCICIO 4
EL ESMERIL DE LA FIGURA, NOS ENTREGA LA SIGUIENTE INFORMACIÓN, EN SU
PLACA DE CARACTERÍSTICAS :
P = 2,5 HP V = 220 V Cosφ = 0, 96
DETERMINA EL VALOR DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
I = P / V x Cosφ (A)
I
I = ( 2,5 X 746 ) / (220 X 0,96 ) = 8,83 A

10. EJERCICIO 5 , EN UN TALLER DE MUEBLERÍA, SE TIENE
LAS SIGUIENTES MAQUINAS, DETERMINA LA CORRIENTE DE
CADA UNA DE ELLAS
VARIABLES IDENTIFICADAS
MÁQUINA POTENCIA VOLTAJE FACTOR DE
POTENCIA
CORRIENTE
CALCULADA
SERRUCHO ELECTRICO 2, 0 HP 220 V 0,960
EXTRACTOR DE ASERRIN 4,0 HP 220 V 0,866
HORNO DE SECADO 2,5 KW 220 V 1,0
TORNO DE MADERA 3,O CV 220 V 0,707
ESMERIL ELECTRICO 3,5 HP 220 V 0,96
ALUMNOS REALIZAN
CÁLCULOS DE CORRIENTES Y
COMPLETAN TABLA

11. ¿PARA QUÉ NECESITAMOS CONOCER EL VALOR DE
CORRIENTE DE CADA MÁQUINA O CONSUMO EN
CORRIENTE ALTERNA?
EL PODER DETERMINAR LA CORRIENTE DE UN SISTEMA MONOFÁSICO (
DE ALUMBRADO, FUERZA MOTRIZ O CALEFACCIÓN), NOS VA A PERMITIR
DIMENSIONAR :
1. PROTECCIONES AL CORTO CIRCUITO
2. PROTECCIONES A LA SOBRE CARGA
3. SECCIONES DE LOS CONDUCTORES

12. CONDUCTORES ELÉCTRICOS, RECORDEMOS...
Un conductor eléctrico, es un material que posibilita la transmisión de electricidad.
Esta capacidad está dada por la escasa resistencia que ejerce ante el movimiento de
la carga eléctrica.
Existen distintas clases de materiales que actúan como conductores eléctricos. Los
más eficientes son los metales como el cobre, la plata, el hierro, el aluminio y el oro.
Sin embargo, algunos materiales que no son metales, como una solución salina o el
grafito, también funcionan como conductores eléctricos.

13. RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO

14. VOLTAJE DE PÉRDIDA DE LOS CONDUCTORES
RECORDEMOS QUE
Vp = (2 x ρ x L x I) / A

15. NORMA NCH 4/2003
7.1.1.2.- La sección de los conductores de los alimentadores y subalimentadores será, por
lo menos, la suficiente para servir las cargas determinadas de acuerdo a 7.2. En todo caso
la sección mínima permisible será de 2,5 mm2.
7.1.1.3.- La sección de los conductores de los alimentadores o subalimentadores será tal
que la caída de tensión provocada por la corriente máxima que circula por ellos
determinada de acuerdo a 7.2.1.1, no exceda del 3% de la tensión nominal de la
alimentación, siempre que la caída de tensión total en el punto más desfavorable de la
instalación no exceda del 5% de dicha tensión.
Estos valores son válidos para alimentadores de alumbrado, fuerza, calefacción o
combinación de estos consumos.

16. CALCULO DE AREA O SECCION DE UN
CONDUCTOR DEPENDIENDO DE LA CORRIENTE
SABIENDO QUE :
DONDE :
A ÁREA O SECCIÓN EN mm2
L LARGO DEL CONDUCTOR ENTRE TABLERO Y MÁQUINA EN m.
I CORRIENTE DEL MOTOR EN AMPERES
ρ RESISTIVIDAD O RESISTENCIA ESPECÍFICA EN (Ω • mm 2 / m)
Vp VOLTAJE DE PÉRDIDA EN VOLTS

17. EJERCICIO 6
SE TIENE LA SIGUIENTE SITUACIÓN, DETERMINAR LA SECCIÓN O A EN mm2
PROTECCIONES
I = 10 A
V = 220 Volts
Vp = 3% ( 6,6 volts)
L = 100 metros
MATERIAL COBRE 0,018 (Ω • mm 2 / m)
A = ( 2 X 0,018 X 100 X 10) / 6,6
A = 5,45 mm2

18. EJERCICIO 7 LOS ALUMNOS RESUELVEN
EN UN TALLER DE MECÁNICA INDUSTRIAL, SE TIENE UN ESMERIL,
UBICADO, SEGÚN LO MUESTRA EL DIAGRAMA UNILINEAL :
L = 75 m / Cu / Ducto conduit 1” / Vp 2 %
DATOS DEL MOTOR
P = 2,5 HP
FP O Cosφ = 0, 9
V = 220 v
CALCULAR :
1. CORRIENTE DEL MOTOR
2. SECCIÓN DEL CONDUCTOR
I = 9,41 A
S = 5,77 mm2
RECUERDA
I = P / V x Cosφ (A)

19. EJERCICIO 8
EN UNA PANADERÍA SE ALIMENTA UN HORNO ELÉCTRICO , UBICADO A 30
METROS DEL TABLERO DE PROTECCIONES , COMO SE MUESTRA EN LA
FIGURA :
L = 30 m / Cu / DUCTO Conduit / Vp = 1 % ( 2,2 v)
TC
HORNO ELECTRICO
P = 3 KW
Cosφ = FP = 1
V = 220 V
CALCULAR :
1. CORRIENTE ELÉCTRICA QUE CONSUME EL HORNO
2. DETERMINA LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR EN mm2
3. ¿QUÉ DATOS DARIAS DEL CONDUCTOR SI LO VAS A COMPRAR
EN UN LOCAL DE VENTA DE MATERIAL ELÉCTRICO?

20. CONDUCTORES ELECTRICOS
Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad. Un conductor eléctrico está
formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre.
Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre
sí. Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio.
Aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre constituye el elemento principal en la
fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas.
El uso de uno y otro material como conductor, dependerá de sus características eléctricas (capacidad para
transportar la electricidad), mecánicas ( resistencia al desgaste, maleabilidad), del uso específico que se le quiera dar
y del costo.
Estas características llevan a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos.
El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%.

21. SELECCIONAR CONDUCTOR
AL CALCULAR LA SECCIÓN EN LOS EJERCICIOS QUE HEMOS TRABAJADO, DEBEMOS
CONSIDERAR SI ESTOS SE ENCUENTRAN EN EL MERCADO.
DEBEREMOS BUSCAR MEDIANTE TABLAS NORMALIZADAS LAS SECCIONES ADECUADAS DE
ACUERDO A VARIOS FACTORES QUE DEBEREMOS CONSIDERAR, COMO POR EJEMPLO :
1. LA SECCIÓN CALCULADA DE ACUERDO AL Vp EXIGIDO EN LA NORMA
2. COMO SE MONTARÁ ENTRE LA PROTECCIÓN Y LA MÁQUINA ( AÉREO, EN DUCTO, EN CABLE)
3. TEMPERATURA DE SERVICIO Y TEMPERATURA AMBIENTE
4. LA CORRIENTE QUE HA DE SOPORTAR.
5. OTRAS VARIABLES
PARA ESTO TENEMOS DOS OPCIONES :
● SECCIONES MILIMÉTRICAS
● SECCIONES AWG
VER TABLAS ADJUNTAS

22. TABLA SECCIONES MILIMÉTRICAS
CONSULTAS…….

23. TABLA SECCIONES AWG
CONSULTAS…..

24. EJERCICIO 9 -TRABAJO CON TABLAS MILIMETRICAS
SE TIENEN LA SIGUIENTE INFORMACIÓN DE UNA MÁQUINA A:
1. CORRIENTE EN LA MÁQUINA 19 A
2. SECCIÓN CALCULADA 5,6 mm2 , conductor de cobre
3. SE UTILIZARAN MONOCONDUCTORES , DENTRO DE CONDUIT.
4. TEMPERATURA DE SERVICIO 70 GRADOS
5. DETERMINAR LA SECCIÓN MILIMÉTRICA COMERCIAL
6. INDICA LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE CORRIENTE
VER TABLA GRUPO 1 ; CONDUCTORES UNIPOLARES EN DUCTO
TEMPERATURA DE SERVICIO 70 º
SECCIÓN = 6 mm2
CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE CORRIENTE = 33 A

25. EJERCICIO 10
SE DESEA INSTALAR UNA BOMBA DE AGUA , TAL COMO LO INDICA EL
DIAGRAMA UNILINEAL ,VOLTAJE 220 V, POTENCIA 5 HP, Cosφ = 0,9,
TEMPERATURA DE SERVICIO DE 60 A 70º
L = 120 m / Cu / CONDUIT/ CONDUCTORES MONOPOLAR / Vp = 2 % (4,4 v)
1. DETERMINA LA CORRIENTE CONSUMIDA POR LA BOMBA DE AGUA
2. CALCULA LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR
3. DETERMINA LA SECCIÓN MILIMÉTRICA Y LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE CORRIENTE
4. DETERMINA LA SECCIÓN AWG , INDICANDO LA SECCIÓN NOMINAL, EL NÚMERO AWG Y LA
CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE CORRIENTE
5. ¿ SI TUVIERAS QUE COMPRAR EL CONDUCTOR PARA ALIMENTAR ESTA BOMBA DE AGUA,
PORQUE TIPO OPTARIAS, SECCIÓN MILIMETRICA O AWG?, JUSTIFICA TU RESPUESTA

26. CONSIDERACIONES FINALES
● RECUERDA REALIZAR TODAS LAS CONSULTAS QUE ESTIMES CONVENIENTE
● DEBES REALIZAR LA GUÍA DE ACTIVIDADES DEL PRIMER SEMESTRE
● COMPLETAR Y ENTREGAR LA GUÍA PRIORIZADA
● DEBES REALIZAR TU AUTOEVALUACIÓN, YA SEA A TRAVÉS DEL CORREO
INSTITUCIONAL, O EL MEDIO QUE ESTIMES CONVENIENTE
TE COMPARTIMOS LOS CORREOS DE TUS PROFESORES
h.mora@politecnicoibf.cl
f.hernandez@politecnicoibf.cl
f.flores@politecnicoibf.cl
c.guzman@politecnicoibf.cl