Post on 25-Nov-2015
CLCULO DE CIRCUITOS
ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
PRESENTACIN PARA EL CURSO DE INSTALACIONES ELCTRICAS DOMICILIARIAS
DEL SENA
CENTRO DE PROCESOS INDUSTRIALES
REGIONAL CALDAS
FERNANDO RODRIGUEZ VALENCIA
La ptima seleccin de los conductores para los circuitosalimentadores, ramales y acometidas, se fundamenta en elprevio anlisis de las caractersticas de cada tipo de circuito yde las caractersticas propias de cada carga por alimentar.Generando as las condiciones necesarias para lograr unclculo conforme con las especificaciones de la instalacin enparticular.
El mtodo desarrollado para calcular la demanda en cadaunidad de vivienda, acoge una serie de consideracionesbsicas creando un alto grado de uniformidad para la granmayora de las instalaciones elctricas del sector residencial.
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
INTRODUCCIN
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
La etapa del diseo correspondiente a los clculos, es quizsla ms importante, pues conlleva a determinar cuales son losconductores ms convenientes para soportar las condicionesque impone la carga a la instalacin; adems, establece losvalores para los dispositivos de proteccin contrasobrecorriente, siendo estos la base de la eficiencia operativade la instalacin.
Se desarrolla un ejemplo tpico para una vivienda unifamiliary, mediante este entorno se induce al usuario a la realizacinde los clculos, segn sus propias especificaciones y bajo laconstante aplicacin de los requisitos que la Normacontiene para tal efecto.
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ACOMETIDAS
INTRODUCCIN
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1. Cargas de alumbrado para unidades de vivienda. (Artculo 220.3 b))
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ACOMETIDAS
Ecuacin 1
Carga total de alumbrado = rea * Carga unitaria (VA/m ).
Dimensionesexteriores
Tabla220.3b)
2
CARGAS DE ALUMBRADO
La carga mnima de alumbrado por metro cuadrado de superficiedel suelo, no debe ser menor a la especificada en la Tabla220.3b).
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ACOMETIDAS
La capacidad nominal de los circuitos ramales se considera a 1500VA, puesto que la carga de diseo de una salida de tomacorrientees de 150 VA, y se permite que un circuito ramal incluya mximo10 salidas de tomacorriente.
2. Nmero mnimo de circuitos ramales (Artculo 220.4 a)).
Carga total de alumbrado
Capacidad nominal de los circuitos ramalesNmero mnimo de circuitos ramales =
Ecuacin 2
CLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES
El nmero mnimo de circuitos ramales se debe establecer apartir de la carga total calculada y la capacidad nominal de loscircuitos utilizados.
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Adems, la carga de diseo de una salida para bombilla es de 100VA y lo permitido son 15 salidas de bombilla mximo por cadacircuito ramal.
Al disear los circuitos ramales de alumbrado, se debe tener encuenta que tanto las salidas de tomacorrientes coma las salidas parabombillas deben ser consideradas en circuitos ramalesindependientes.
Todas las salidas de tomacorrientes de uso general de 20 Anominales o menos en unidades de vivienda, se deben considerarcomo salidas para alumbrado general; excepto las conectadas alos circuitos de tomacorrientes para pequeos artefactos(Artculo 210.52 b)), lavandera y planchado (Artculo 210.52.f)Nota Tabla 220.3 b) debido a que estos circuitos son adicionales alos calculados con la expresin anterior.
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ACOMETIDAS
EXPONEMOS ALGUNAS ACLARACIONES
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Deben existir dos o ms circuitos ramales de 20 A para lassalidas de tomacorriente de pequeos artefactos.
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PEQUEOS ARTEFACTOS O ELECTRODOMSTICOS
3. Circuitos ramales para pequeos artefactos (Artculo 220.4 b)).
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4. Cargas del circuito de pequeos electrodomsticos. (Artculo 220.16a))
En cada unidad de vivienda, la carga del alimentador sedebe calcular a 1500 VA por cada circuito ramal depequeos artefactos.
Se permite que estas cargas se incluyan con la carga dealumbrado general y se apliquen los factores de demandapermitidos en la Tabla 220-11 para las cargas de alumbradogeneral.
CARGAS PARA PEQUEOS ARTEFACTOS
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5. Circuitos para lavandera y planchado (Artculo 220.4 c)).
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CIRCUITOS Y CARGAS PARA LAVANDERA Y PLANCHADO
Debe existir al menos un circuito ramal de 20 A paraconectar las salidas de tomacorriente para lavandera yplanchado.
6. Carga del circuito de lavandera y planchado. (Artculo 220.16b))
La carga del alimentador se debe calcular a no menos de 1500 VApor cada circuito ramal para lavandera y planchado.
Se permite que estas cargas se incluyan con la carga dealumbrado general y se apliquen los factores de demandapermitidos en la Tabla220-11, para las cargas de alumbradogeneral.
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7. Carga para el circuito de Secadoras elctricas de ropa. (Artculo 220.18).
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La carga para secadoras elctricas de ropa debe ser la mayor de lassiguientes:5000 W (VA) o la potencia nominal segn la placa decaractersticas, para cada secadora conectada.
Se permite aplicar los factores de demanda de la Tabla220-18.
CIRCUITOS Y CARGA PARA SECADORAS ELCTRICAS
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8. Carga para el circuito de Estufas elctricas y otros artefactos de cocina (Artculo 220.19).
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CIRCUITOS Y CARGAS PARA ESTUFAS ELCTRICAS
Se permite calcular el factor de demanda del alimentador paraestufas elctricas y otros artefactos de cocina de capacidadnominal superior a 1,75 kW, segn la Tabla220-19. Para lascargas calculadas de acuerdo con lo indicado en esteArtculo, los kVA equivalen a kW.
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Ejemplo:
Se tiene una vivienda unifamiliar que presenta un rea de 190 m.
rea = 190 mCarga unitaria = 32 VA /mCarga total de alumbrado = 190 m * 32 VA/ m
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EMPEZAMOS A DESARROLAR UN EJEMPLO
Carga total de alumbrado = 6080 VA
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En nuestro ejemplo hemos calculado la carga total dealumbrado en 6080 VA, adems la capacidad nominalde cada circuito ramal es de 1500 VA, por lo tanto:
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6080 VA
1500 VANmero mnimo de circuitos ramales = = 4
De la Ecuacin 2
REALIZAMOS EL CLCULO DE LOS CIRCUITOS RAMALES DEL EJEMPLO
Es decir que hemos obtenido mnimo 4 circuitos que sern para alumbrado y tomacorrientes generales.
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Para calcular la carga del alimentador o nuestra acometida,debemos calcular inicialmente el factor de demanda de cadauno de los circuitos de nuestra vivienda:
Para la carga del alumbrado general (Artculo 220.11).
Los factores de demanda de la Tabla 220-11 se deben aplicar a la parte de lacarga total calculada para alumbrado general. Como la carga de alumbradogeneral es igual a 6080 VA, a los cuales a los primeros 3000 se les aplica unfactor de demanda del 100% y a la carga restante el 35%, es decir:
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6080 VA- 3000 VA = 3080 VA Al cual se le aplica un factor de demanda del
35%.
CONTINUAMOS DESARROLLANDO NUESTRO EJEMPLO
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Aplicando los factores de demanda de la Tabla 220-11, setiene que:
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Ecuacin 3
3000 VA* 100% + 3080 VA * 35% = 4078 VA.
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
O sea se obtienen 4078 VA como factor de demanda delos circuitos de alumbrado y tomacorrientes generales.
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Ecuacin 4
2 * 1500 VA * 35% = 1050 VA.
Nmero de circuitos
Carga porcircuito
Factor dedemanda
En nuestro ejemplo se consideran dos circuitos ramales depequeos artefactos, la carga calculada es de 3000 VA, porlo tanto se les aplica un factor de demanda del 35%, ya quela carga an no supera los 120.000 VA, segn lo establece laTabla 220-11.
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
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ACOMETIDAS
Ecuacin 5
1 * 1500 VA * 35% = 525 VA.
Nmero de circuitos
Carga porcircuito
Factor dedemanda
En este ejemplo, se considera un circuito ramal de lavandera yplanchado, la carga calculada es de 1500 VA, por lo tanto se lesaplica un factor de demanda del 35%, puesto que la carga dealumbrado calculada, ms la de pequeos artefactos, lavandera yplanchado no ha superado los 120.000 VA, segn lo establecido enla Tabla 220-11.
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
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Considerando que se tiene una secadora elctrica, de potencianominal menor a 5000 W entonces, se emplean los 5000 W(VA) para calcular la carga del alimentador y se le aplica unfactor de demanda del 100%, de acuerdo a la Tabla 220.18,correspondiente a una secadora elctrica.
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ACOMETIDAS
Ecuacin 6
1 * 5000 VA * 100% = 5000 VA.
Nmero de circuitos
Carga porcircuito
Factor dedemanda
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
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Dado que para este caso en particular se ha estimado que lavivienda cuenta con una estufa elctrica, de la Tabla 220-19 seestablece lo siguiente: Para una estufa elctrica, la demandamxima es de 8 kW, a los cuales se le aplica un factor dedemanda del 80%, cuando la potencia nominal no supera los8,75 kW.
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ACOMETIDAS
Ecuacin 7
1 * 8000 VA * 80% = 6400 VA.
Nmero de circuitos
Carga porcircuito
Factor dedemanda
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
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4078VA+1050VA+525VA+5000VA+6400VA = 17053 VA
17053 VA
220 VI =
Con este factor de demanda calculamos la acometida:
I = 77.5 Amperios
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
Ahora sumamos cada uno de los factores de demanda calculadospara los circuitos de nuestra vivienda:
Puesto que el valor del factor de demanda es de 17053 VA, debemos utilizar un sistema bifsico tres hilos, es decir a 220/120 voltios
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De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre delalimentador o acometida es:
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4 conductores 21.14 mm2 (4 AWG), THW para fase, fase, neutro y tierra.
CLCULAMOS EL FACTOR DE DEMANDA DE NUESTRO EJEMPLO
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Carga
(VA)
Factor de
demanda
Demanda
(VA)
Tabla (NTC
2050)
Alumbrado general 3000 100% 3000 220.11
Tomas generales 3080 35% 1078 220.11
Pequeos artefactos 3000 35% 1050 220.11
Lavandera y planchado 1500 35% 525 220.11
Secadoras elctricas 5000 100% 5000 220.18
Estufas elctricas 8000 80% 6400 220.19
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ACOMETIDAS
La carga total del alimentador es igual a la suma de las demandas anteriormente calculadas.
Tabla: Carga del alimentador
EN RESUMEN
Total 17053 VA
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ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , se recomienda utilizar 3.30 mm2 (12 AWG) como calibre mnimo para una instalacin elctrica
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 15 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 1: Alumbrado General_1
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , se recomienda utilizar 3.30 mm2 (12 AWG) como calibre mnimo para una instalacin elctrica
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 15 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 2: Alumbrado General_2
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 3: Tomacorrientes Generales_1
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1580 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*13.1=16.37 A, Proteccin de 20 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 4: Tomacorrientes Generales_2
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 13.1 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 5: Pequeos artefactos_1
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 6: Pequeos artefactos_2
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
1500 VA
120 VI =
Tubera conduit PVC de .
3 conductores 3.30 mm2 (12 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*12.5=15.62 A, Proteccin de 20 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 7: Lavandera y planchado
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 12.5 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
5000 VA
220 VI =
Tubera conduit PVC de 3/4.
3 conductores 5.25 mm2 (10 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*22.7=28.37 A, 2 Protecciones de 30 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 8 y 9: Secadora elctrica
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 22.7 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
8000 VA
220 VI =
Tubera conduit PVC de 3/4.
3 conductores 8.36 mm2 (8 AWG), THW , de acuerdo a 210.21 b) 2), el circuito se debe disear para el 80% de la corriente admisible.
1.25*36.3 A= 45.3 A, 2 Protecciones de 50 A
Del Artculo 210.22 C):
CIRCUITO 10 y 11: Estufa elctrica
De la tabla 310.16 de la NTC 2050, el calibre es:
De la tabla C9 para THW y 3 conductores:
I = 36.3 Amperios
CLCULAMOS CADA CIRCUITO DE NUESTRO EJEMPLO
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
CUADRO DE CARGAS
CIRCUITO CARGA CIRCUITO TOTAL VOLTAJE CORRIENTE PROTECCIN CALIBRE CALIBRE BALANCE DE FASES SALIDA
RAMAL A VA CTO (W) CTO (V) CTO (A) CTO (A) CONDUCTOR TUBERA F1 F2 (ARTEFACTO)
1 15 1500 1500 120 12,50 1x153x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500 ALUMBRADO
2 15 1500 1500 120 12,50 1x153x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500 ALUMBRADO
3 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500
TOMAS
GENERALES
4 20 1580 1580 120 13,17 1x203x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1580
TOMAS
GENERALES
5 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500
PEQUEOS
ARTEFACTOS
6 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500
PEQUEOS
ARTEFACTOS
7 20 1500 1500 120 12,50 1x203x3,30 mm2
(12AWG)1/2" 1500
LAVANDERA
Y
PLANCHADO
8 Y 9 30 5000 5000 220 22,73 2x303x5,25 mm2
(10AWG)3/4" 2500 2500
SECADORA
ELCTRICA
10 Y 11 40 8000 8000 220 36,36 2x503x8,36 mm2
(8AWG)3/4" 4000 4000
ESTUFA
ELCTRICA
TOTALES 23580 11080 12500
RESUMEN DEL CLCULO DE LOS CIRCUITOS
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
DE ACUERDO AL RETIE (Artculo 37.3)
De acuerdo al RETIE Las instalaciones elctricas de las unidadesde vivienda, menores a 75 metros cuadrados debern serconstruidas para contener por lo menos los siguientes circuitos:
1. Un circuito para pequeos artefactos de cocina, despensa ycomedor, de capacidad no menor a 20 A.
2. Un circuito para conexin de plancha y lavadora de ropa, decapacidad no menor a 20 A.
3. Un circuito de 20 A para iluminacin y tomacorrientes de usogeneral.
El nmero y capacidad de los circuitos para las unidades devivienda de mayor tamao debern atender los lineamientos de laNTC2050.
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CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
DE ACUERDO AL RETIE (Artculo 37.3)
Cada circuito debe ser provisto de un interruptor automtico,que lo proteja de sobrecorrientes.
No se debe cambiar el interruptor automtico por uno demayor capacidad, cuando se supera la cargabilidad de losconductores del circuito a proteger.
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CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
SISTEMA EN LOS CUALES SE SUMINISTRA LA ENERGA*
1. MONOFSICA BIFILAR: 120 voltios, mximo hasta8.000 vatios de carga instalada.
2. MONOFSICA TRIFILAR (BIFSICA TRIFILAR):120/240 voltios 2 x 120/208 voltios, mximo 18.000vatios de carga instalada.
3. TRIFSICO: 3 x 127/220 voltios, hasta 30.000 vatios decarga instalada
SISTEMA EN LOS CUALES SE SUMINISTRA LA ENERGA
*Fuente: Central Hidroelctrica de Caldas, CHEC.
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Por favor enviar las respuestas (Descargue y utilice el formato de respuestas que se encuentra en cada unidad) de las siguientes actividades, por el enlace ENVIAR TAREAS, del curso de Instalaciones Elctricas Domiciliarias, as:
1. www.senavirtual.edu.co2. Clic en iniciar sesin (Izquierda arriba)3. Ingresar datos de usuario y contrasea.4. Clic en Instalaciones elctricas domiciliarias(arriba
derecha)5. Clic en ENVIAR TAREA (Enlace izquierda inferior)6. Clic en SEMANA 4 7. Seguir las INSTRUCCIONES planteadas.
TAREA 9: CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y ACOMETIDAS
TAREA
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
TAREA
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
Ahora que usted ha estudiado esta unidad, lo invitamos a que responda las preguntascorrespondientes a esta tarea y la enve por el enlace ENVIAR TAREAS
En la vivienda en donde usted reside habitualmente, realice el clculo de la
acometida y los diferentes clculos de los circuitos necesarios: calibre de los conductores, calibre de la tubera, protecciones elctricas, nmero de
conductores, cuadro de cargas, etc., para cada circuito hallado de acuerdo al rea del suelo y con base en el ejemplo estudiado en
esta presentacin.
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
FIN DE LA PRESENTACIN
FERNANDO RODRGUEZ VALENCIA
FIN DEL TEMA:
CLCULO DE CIRCUITOS
ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS
CLCULO DE CIRCUITOS ALIMENTADORES, RAMALES Y
ACOMETIDAS