Cálculos de circuitos derivados

1. 14 de octubre de 2022
Instalaciones electricas
Unidad V Circuitos derivados y alimentadores para motores
eléctricos .

2. Diseño de circuitos derivados en una Instalación Eléctrica
Cuando hablamos de circuitos derivados nos referimos al que va desde el último
dispositivo de protección a la carga o consumo. Algunos de los circuitos derivados
típicos en una instalación son: circuito de iluminación o alumbrado, circuito de
tomacorrientes o contactos y los circuitos de uso especial o individual (aire
acondicionado, calentador de agua, nevera, etc.). En el siguiente diagrama puedes
observar el diagrama unifilar de la instalación eléctrica de una vivienda, con sus
diferentes tipos de circuitos derivados.

4. En el panel eléctrico están los breakers que protegen los circuitos internos de la instalación
. Desde los disyuntores hasta los diferentes puntos de consumo, están los circuitos derivados.
La derivación viene del panel principal que trae toda la potencia de un conjunto de cables
alimentadores provenientes del contador de energía.
Al momento de seleccionar el circuito derivado debe determinarse su finalidad, es decir, el tipo
de circuito que protegerá. Los circuito derivados están clasificados según la máxima corriente del
disyuntor, para este caso las normas han estandarizado disyuntores con capacidades de 15, 20,
30, 40, 50, 60 A. Esto para el caso de breakers monopolares (un solo polo), aunque también se
pueden encontrar en estas mismas capacidades breakers bipolares ( de dos polos).

5. Establecido la capacidad de los dispositivos de protección, estos se deben cargar a no
más de el 80% de su capacidad. Para este caso, se determina la potencia y
corriente segura del circuito derivado, la potencia se calcula multiplicando la corriente
máxima del disyuntor y la tensión, para obtener la corriente y la potencia segura se
disminuye la potencia total a un 20% de su capacidad, esto se muestra en la tabla 1.1.

6. Para cada una de las protecciones se tiene también tabulado el calibre del conductor más
adecuado. Es importante que sepas, que el disyuntor se encarga de proteger los cables
eléctricos y no al aparato, por lo que a cada breaker le corresponde un conductor. En
este caso, no estamos considerando la caída de tensión en los cables y la temperatura
ambiente, pues ya con el margen de seguridad, nos dará cierto re-juego para seleccionar
la protección idónea del circuito derivado. Sin embargo, para cargas especiales de uso individual
es importante que se tomen en consideración estas variables.

7. # 1.- Circuito para tomacorrientes de uso general
Este tipo de circuito derivado está destinado para alimentar varios circuitos de
tomacorrientes de uso general en la instalación. De este circuito sale el cable de
potencial intercalado por el disyuntor, el neutro directamente de la barra y la tierra. A
este circuito se conectan un conjunto de tomacorrientes, que dependiendo la
cantidad tendrá un breaker con una capacidad específica. En este se puede hacer
circuitos de 15 o 20 A.
La capacidad de los tomacorrientes está normalizado para 150VA por salida, aunque
en algunos países de latinoamericanos puede ser de 180VA como mínimo.
En el plano siguiente se observa que el circuito derivado de tomacorrientes C3 tiene 11
tomacorrientes

9. Para tal situación si tenemos un
total de 11 tomacorrientes de uso
general, la potencia total
sería 11×150VA que es
equivalente a 1650VA, si
observas en la tabla
1.1 la protección más adecuada
sería de 20A, ya que
soporta 1920VA de carga segura.
Otro método para determinar el
calibre del breaker y del
conductor.
Donde KVA representa la potencia total
conectada al circuito, para este caso es de
0.150 KVA por cada salida. El 1.25 es un
margen para no sobrecargar el breaker, El
valor 1000 es para convertir los KVA en los
VA (Voltios-Amperes). Y Vn representa el
voltaje del circuito derivado.
Si calculamos el circuito se procede como sigue:

10. Para una corriente de 17.19 A se debe seleccionar un un
breaker de 20 A con conductor de un calibre de 12 AWG.
# 2.- Circuito para alumbrado general
El circuito de alumbrado está totalmente separado del los circuitos de tomacorrientes.
En las instalaciones de vivienda, los circuitos de alumbrado están diseñados en capacidades
de 15 o 20 A, sin embargo, para luces de alta potencia ( grupo de lamparas fluorescentes, de
alumbrado exterior) se puede utilizar disyuntores a 30 A.
Para calcular la cantidad de circuitos derivados para el alumbrado se utiliza la siguiente
formula:
No. de circuitos= (carga total)÷(capacidad del circuito)
La carga total es la carga que será conectada al circuito, la capacidad del circuito es la máxima potencia
que se puede conectar al circuito derivado. El cociente de estos dos nos dará la cantidad de circuitos que
se deben de realizar para el alumbrado.

12. # 3.- Circuito para uso individual
A diferencia de los circuitos para uso general y de alumbrado, el circuito para uso individual
viene específicamente para proteger las líneas de un equipo o aparato de forma individual, sin la derivación de
otro circuito. Estos circuitos se dividen de los demás por su corriente que demandan. Su capacidad va
desde 15A hasta los 60A, esto refiriéndonos a niveles de tensión de 120 o 240VAC.
Dependiendo la potencia que consuma el equipo primero se selecciona el disyuntor en la tabla 1.1, y luego el
calibre del cable en la tabla 1.2. Los aparatos que generalmente se utilizan como circuitos de uso individual
son: calentadores de agua, secadoras, bombas de agua, aires acondicionados, neveras, extractores y equipos
especiales. Hay situaciones en la que es necesario considerar la distancia, el factor de relleno y de temperatura
para circuitos de uso individual.

13. Para una corriente de 10.42 A se debe seleccionar un un breaker
doble de 15 A con conductor de un calibre de 12 AWG.

14. Tabla de carga
Después de seleccionar el calibre de los conductores y la capacidad de los conductores se debe diseñar
la tabla de carga esta sería:

15. Diagrama de circuitos
derivados
Del panel de distribución o caja de breakers se instalan las protecciones de los circuitos derivados
como se tiene en el diagrama siguiente:

16. Cableado de los circuitos derivados en panel
Fijados los breakers en las barras de los
potenciales alimentadores. Para el caso de
los circuitos a 120V, se instala un disyuntor
de un solo polo, donde el potencial es
interrumpido por este. El cable neutral y la
tierra es sacado directamente de la barra y
no pasa por ninguna protección. Para el
caso de los circuitos a 240V se debe
instalar un disyuntor de 2 polos, que
protege las 2 fases del circuito. La
estructura del cableado debe estar
organizada, ubicando los breakers lo más
cercano a su canalización
correspondiente.

17. Bibliografia
• Balcells, J y Romeral, J.L. (1997). Autómatas
programables. Marcombo.
• Bocksnick, B. (1990). Fundamentos de la técnica de
mando. Festo. Bollinguer, J.
• G. y Duffie, N. A. Computer control of Machines and
Process. Addison- Wesley. 1988
• Mayol, A. Autómatas programables. Marcombo. 1990
• Michell, G. Autómatas programables. Marcombo.
1990
• Porras, A y Montanero, A. P.Autómatas
programables. McGraw-Hill. 1990

18. ¡Muchas Gracias!
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