Instalaciones electricas

1. CALCULO DE CONDUCTORES ALIMENTADORES
La regla 050-102 del CNE-Utilización establece que la
caída de tensión de los cables alimentadores no debe
exceder 2,5% de la tensión nominal, siempre que el
punto de utilización más alejado no exceda del 4%.
Para determinar la sección de los conductores que
alimentan a un conjunto de cargas (alimentadores), se
procede según la siguiente situación:
• Alimentadores con carga concentrada.
• Alimentadores con carga distribuida.

3. CALCULO DE CONDUCTORES PARA ALIMENTAR
CARGAS CONCENTRADAS
1.- Para un solo motor
a.-) POR CAPACIDAD DE CORRIENTE
I =
Po
K .U.cosɸ.n
Donde:
I = corriente nominal del motor
Po = potencia de salida nominal del motor
U = Voltaje nominal del motor
Cosɸ = Factor de potencia del motor
n = eficiencia del motor
k =1 para circuitos monofásicos
3 para circuitos trifásicos.
El calibre del conductor se selecciona
calculando la corriente de diseño Id:
Id = 1.25 x I

4. b.-) POR CAIDA DE TENSION
donde
Red de Distribución Ei

5. Donde:
S : Sección del conductor (𝑚𝑚2)
L : Distancia hasta la carga (m)
Id : Corriente de diseño del conductor (A)
Cosɸ : Factor de potencia del motor
𝜟U : Caída de tensión en porcentaje
U : Tensión nominal de la red de alimentación
KV = 2xρ = (2x0.018)=0.0357 para circuitos monofásicos
( 3x0.018) = 0.0309 para circuitos trifásicos
S =
3𝑥ρ𝑥𝐿𝑥𝐼𝑑
Ʌ𝑉
S =
2𝑥ρ𝑥𝐿𝑥𝐼𝑑
Ʌ𝑉
OTRA FORMA:
CARGA MONOFASICA CARGA TRIFASICA

6. 2.- Para varios motores
L
Por capacidad de I P1 P2 P3
Id = 1.25xI1 + I2 + I3 U1 U2 U3
Donde: I1 I2 I3
I1 > I2 >I3 cosɸ1 cosɸ2 cosɸ3
n1 n2 n3
3
M
3
M
3
M

7. POR CAIDA DE TENSION:
S= 𝐾𝑣. 𝐿. Σ 𝐼𝑑𝑖.
𝜟𝑈
Donde:
S : Sección del conductor (𝑚𝑚2)
L : Distancia hasta el grupo de motores (m)
Ii : Corriente iésimo del motor i
𝜟U : Caída de tensión en porcentaje
Kv : (2x0.018) =0.0357 para circuitos monofásicos
( 3x0.018) =0.0309 para circuitos trifásicos

8. Ejemplo01
Se tiene un alimentador trifásico con carga concentrada, que presenta
las siguientes características:
L = 50 m
r = 0,018 (Ohm x mm2 / m)
I = 20 A
𝜟V = 5,5 V ≡ 2.5%xVn
Solución
Calculo por el método de caída de tesion
S =
𝐊𝐱𝐫𝐱𝐋𝐱𝐈
𝚫𝑽
=
𝟑𝐱𝟎.𝟎𝟏𝟖𝐱𝟓𝟎𝐱𝟐𝟎
𝟓.𝟓
= 5.67 𝒎𝒎𝟐
según tabla S = 6 𝒎𝒎𝟐

9. En el caso que las cargas se encuentren distribuidas a lo
largo de una sola línea, se presentan dos criterios para el
dimensionamiento de conductores:
ALIMENTADORES CON CARGA DISTRIBUIDA
1.) Criterio de sección constante
2.) Criterio de sección cónica

10. Por capacidad de I P1 P2 P3
Id = 1.25xI1 + I2 + I3 U1 U2 U3
Donde:
I1 > I2 >I3 I1 I2 I3
cosɸ1 cosɸ2 cosɸ3
n1 n2 n3
CALCULO DE CONDUCTORES PARA ALIMENTAR A CARGAS
DISTRIBUIDAS
1. CRITERIO DE SECCION
CONSTANTE

11. POR CAIDA DE TENSION:
S=
𝐾𝑣. Σ 𝐿𝑖.𝐼𝑖
𝜟𝑈
Donde:
S : Sección del conductor (𝑚𝑚2
)
Li : Distancia L del motor i (m)
Ii : Corriente del motor i
𝜟U : Caída de tensión en porcentaje
U : Voltaje nominal de la red
Kv : (2x0.018) =0.0357 para circuitos monofásicos
( 3x0.018) =0.0309 para circuitos trifásicos
=
K x r (L1xI1+L2xI2+L3xI3)
ΔU
k = 2 (Alimentadores monofásicos)
k = √3 (Alimentadores trifásicos)

12. Ejemplo02
Se tiene un alimentador trifásico con carga distribuida, que presenta las
siguientes características:
10 A 20 A 50 A
30 m
80 m
180 m
r = 0,018 Ohm x mm2 / m Up = 5,5 V
S =
𝐾𝑥𝑟
𝜟𝑉
x (L1x I1 + L2 x I2 + L3 x I3)
S = (√3 x 0,018/5,5) x ( 30x10 + 80x20 + 180x50 ) = 61,79 mm2

13. 2. CRITERIO DE SECCIÓN CÓNICA
I 1 = i1 + i2 + i3 (A)
I 2 = i2 + i3 (A)
I 3 = i3 (A)
L1
I3
I2
I1
i1 i2 i3
L2 L3
La sección del conductor disminuye a lo largo del alimentador.

14. DENSIDAD DE CORRIENTE
Escriba aquí la ecuación. La sección del alimentador se determina a
través de la densidad de corriente constante (d).
d =
ΔV
K.r .L𝑇
(A/𝑚𝑚2) =
5.5
Kx.r.L𝑇
= 0.98
LT = L1 + L2 + L3 (m)
k = 2 (Alimentadores monofásicos)
k = √3 (Alimentadores trifásicos)
r = 0.018 (
Ω−𝑚𝑚2
𝑚
)
ΔV= Caída de tensión

15. SECCIÓN DE CADA TRAMO
S1 =
I𝟏
d
(mm2)
S2 =
I2
d
(mm2)
S3 =
I3
d
(mm2)

16. Ejemplo 03
Se tiene un alimentador trifásico con carga distribuida que presenta las siguientes
características:
d =
ΔU
K x r x 𝐼𝑇
=
5.5
3x 0.018 x 180
= 0.98 A/𝑚𝑚2
180 m
50 A
70 A
80 A
10 A 20 A 50 A
r = 0,018 (Ohm x mm2 / m) 𝜟U = 5,5V

17. LUEGO LA SECCIÓN DE CADA TRAMO SERÁ:
S1 =
I1
d
=
80
0.98
= 81.63 𝑚𝑚2
S2 =
I2
d
=
70
0.98
= 71.43 𝑚𝑚2
S3 =
I3
d
=
50
0.98
= 51.02 𝑚𝑚2

18. PRACTICA DIRIGIDA
P.1 En una onda de tensión alterna la diferencia que hay entre el valor pico positivo y el valor pico negativo se llama.
a.) Valor máximo
b.) Valor eficaz
c.) Valor pico a pico
d.) Valor promedio
e.) Valor pico
P.2 ¿Cómo se expresa la tensión de línea en función de la tensión de fase en una conexión estrella?
a.) U = Uf
b.) U =
𝑈𝑓
3
c.) U = 3Uf
d.) U = 3 . Uf

19. P.3 Para las siguientes expresiones marque la respuesta verdadera.
a.) En la fabricación de los conductores eléctricos se emplean tres sistemas de medidas para el calibre de
conductores; Internacional, AWG, MCM.
(F)
b.) En lugares de altas temperaturas expuestos al sol ó en lugares con alto nivel de humedad el tipo de cable
a usar es TW.
(F)
c.) Para instalaciones fijas, edificaciones de interiores, de locales con ambientes secos ó húmedos; el tipo de
cable a usar THW.
(F)
d.) Para instalaciones bajo tierra y lugares húmedos ó en ambientes secos el tipo de cable a usar es THWN.
(V)
e.) el cable SPT-2; SPT-3 son cables de dos y 3 hilos muy usados en instalaciones fijas visibles en lugares
secos.
(F)
P.4 Verificar la capacidad de transporte de un conductor (THW) en las siguientes condiciones: Sc = 1.5
𝑚𝑚2, Tamb = 39 °C, N°cond /ducto = 6.
SOLUCION
TABLAS I = fnxfrxIt = 0.8x0.88x15A= 10.56 A
fn = 0.8 Is = 11A
fr = 0.87

20. P.5 Marque la respuesta que no es verdadera
a.) las bandejas o charolas son estructuras rígidas y continuas especialmente construidas
para soportar cables eléctricos; se utilizan en lugares donde no es posible abrir zanjas
dentro de locales ó en exteriores donde el espacio no es una limitación.(V)
b.) Las zanjas; un tipo de canalización en el cual los cables van directamente enterrados.
Se utiliza para cruzar calles.(F)
c.) Los ductos subterráneos son canalizaciones de tendido de cables en zonas de difícil
acceso para hacer reparaciones, sustituciones ó ampliaciones en el futuro.(V)
d.) Los canales subterráneos o trincheras se utilizan principalmente en subestaciones
eléctricas donde se tiene un gran número de conductores de corta longitud y, en
naves industriales debido a la facilidad de cambio o incremento de conductores ya sea
por falla o crecimiento de carga.(V)
e.) Todas son verdaderas.(F)
P.6 Los dispositivos mostrados son de protección; diga cual no corresponde:
a.) El interruptor diferencial
b.) El contactor
c.) El interruptor Termomagnético
d.) El Guardamotor
e.) El relé Térmico.

21. P.7 En una vivienda en la costa peruana (Chorrillos) la demanda de
energía eléctrica total de las tomas generales(tomacorrientes)
es 3470W calcular la sección del cable y el tipo de aislante. La
tensión nominal de la empresa suministradora de energía
eléctrica es 220Vef y 60Hz.
SOLUCIÓN
DATOS P = Vef . Ief
Pc = 3470 W
Vn = 220Vef IC =
P
V
=
3470 W
220 Vef
= 15.77A = 16A Id= 1.25x16= 20
In = ? Capacidad I del cable = ? (ver Tabla)
Tipo aislante = TW Ts = 60ºC
# Cable AWG = 12 In = 20A

22. P.8 Se desea calcular la sección transversal de un conductor eléctrico que alimenta a
una carga de 3000 W y F.P. 0.65,(Ver figura), ubicada a una distancia de 40 m.
del suministro de energía (220V).
SOLUCION
DATOS
Pi= 3000W Po = Vef.Ief.cosɸ
F.P. = 0.65 I =
𝑃0
𝑉𝑒𝑓.𝑐𝑜𝑠ɸ
L = 40m I =
3000
220𝑥0.65
= 20.97A
Vn = 220Vef Id = 1.25xI = 1.25x20.97
Id = 26.21A
Cable Nº 12 en AWG THW Is= 27A equivale Sc = 4 𝑚𝑚2

23. Verificando la caída de tensión en el cable de 40 m de longitud
AV=
2xρxLxId
4𝑚𝑚2 = 2x0.018x40x26.21
6𝑚𝑚2 = 2x0.018x40x26.21
10𝑚𝑚2 =9.4V/6.29V/3.77V/2.3V
Luego el cable Sc= 16 𝑚𝑚2
Is= 46A TW
Cálculo por caída de tensión: ( cable alimentador de un circuito derivado)
S =
2xρxLxId
𝜟𝑈
= 2x0.018x40x26.21
3.3
= 11.44 𝑚𝑚2
De la tabla 4-V S = 16 𝑚𝑚2
Por lo tanto el cable Sc = 16 𝑚𝑚2 en AWG es cable Nº 6
AV= 2x0.018 x 40 x 26.21
16 𝑚𝑚2 = 2.3V 2.3 V < 1.5% de 220 = 3.3V

26. FIN