Cuadro de Cargas
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CUADRO DE CARGASCuadro en el cual se señalan los diferentes circuitos ramales con las correspondientes cargas que lo componen, así como la potencia total, fases y protección de cada uno de ellos.
A tener en cuenta:
•Los circuitos ramales normales no deben superar los 1000 W.
•En sistemas monofásicos, no se pueden tener menos de 9 circuitos cuando la carga total instalada es la máxima, es decir 9KW.
•Por esta razón comercialmente se encuentran cajas de distribución monofásicas únicamente hasta 12 circuitos. A partir de ese número se encuentran básicamente cajas para sistemas trifásicos.
•Las tomas especiales (para estufas, calentadores, etc) deben constituir circuitos ramales independientes.
SISTEMA MONOFÁSICO BIFILAR a 120V
12 BOMBILLOS DE 100W
4 BOMBILLOS DE 60W
12 TOMAS NORMALES PARA 200W
1 TOMA ESPECIAL PARA 1500W
1 TOMA ESPECIAL PARA 2200W
EJEMPLO PRÁCTICO
COMO ELABORAR EL CUADRO DE CARGAS
1. Generar una tabla en la cual los nombres de las columnas deben contener la información básica acerca de las cargas o elementos de consumo de potencia que hay en la instalación. (No. del circuito, bombillos, tomas, total en potencia, total de corriente y valor del breaker).
TOTAL
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
2. Determinar el No. de circuitos con los que contarála instalación. Este depende en gran medida de la carga total.
12 bombillos de 100W =1200W
4 bombillos de 60W = 240W
12 tomas normales para 200W = 2400W
1 toma especial para 1500W = 1500W
1 toma especial para 2200W = 2200W
Total 7540WComo las tomas especiales requieren de un circuito
independiente, ya tendríamos 2 circuitos, y para el resto 7540W-3700W=3840W, teniendo en cuenta que cada circuito no debe tener más de 1000W tendríamos 4 circuitos más, para un total de 6 circuitos.
7540WTOTAL
6
5
4
3
2
1
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
3. Lo primero que vamos a ubicar en el cuadro de cargas son las tomas especiales, dado que a cada una le corresponde un circuito. Ubicamos entonces la cantidad y la potencia total, como se muestra a continuación.
754011TOTAL
220016
150015
4
3
2
1
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
4. Ahora debemos ubicar el resto de elementos en los otros 4 circuitos de manera equilibrada.
Tenemos 3840/4 = 960W para cada circuito. Este es un dato valido ya que no se superan los 1000W reglamentarios.
Hay varias formas de ubicar los elementos y no necesariamente se debe cumplir que todos tengan los 960W citados, sin embargo no se deben superar los 1000W y se debe buscar que los circuitos queden equilibrados, a continuación se mostrarán dos opciones.
75401112412TOTAL
220016
150015
9603134
9603133
9603132
9603131
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
75401112412TOTAL
220016
150015
100054
100053
9201262
9201261
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
5. Vamos a tomar la primera opción y vamos a
calcular la corriente que habrá en cada uno de
los circuitos.
Recordemos que Potencia monofásica es igual a:
P = V*I
Como es un sistema monofásico y conocemos
tanto la potencia de cada circuito como la
tensión de funcionamiento podemos despejar y
calcular la corriente.
I = P/V = 960/120 = 8 A
I = P/V = 1500/120 = 12.5A
I = P/V = 2200/120 = 18.33A
62.875401112412TOTAL
18.33220016
12.5150015
89603134
89603133
89603132
89603131
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
6. Finalmente para calcular el breaker nos basamos en la corriente obtenida. A nivel comercial se encuentran protecciones termomagnéticas con intensidades de 10A, 15A, 20A, etc.
Esta debe ser mayor al valor de la corriente calculada, por lo tanto el valor de los breaker es el que se muestra a continuación.
62.875401112412TOTAL
20A18.33220016
15A12.5150015
10A89603134
10A89603133
10A89603132
10A89603131
BREAKERTOTAL A
TOTAL W
2200WToma
especial
1500WToma
Especial
200WToma
60WBombillo
100WBombillo
Circuito No.
CALCULO DE LOS DEMÁS ELEMENTOS
• Como verán el cuadro de cargas estáprácticamente desarrollado. Solo hacen falta los cálculos de los demás elementos y del totalizador.
Cálculo de la intensidad que circula
por los conductores de la
acometida.
La corriente de 62.8A, corresponde a
la corriente total consumida por la
vivienda, si y solo si, todos los
elementos se utilizan al mismo
tiempo al 100%. Sin embargo la
realidad es que los elementos se
utilizan en ciertas cantidades de
tiempo. Por lo tanto se aplica el
concepto de factor de demanda
(tablas). 35Sobre los 3000
100Primeros 3000
Casas
unifamiliares
Factor en %Carga total instalada
en VA
Tipo de
edificación
FACTOR DE DEMANDA PARA ALUMBRADO Y UTENSILIOS MENORES
EN %
34491045625
3551950664
3653855703
4056765752
4359680801
Entre 3.5 y 8,75 KW
Entre 1.75 y 3.5 KW
CantidadEntre 3.5 y 8,75 KW
Entre 1.75 y 3.5 KW
Cantidad
FACTOR DE DEMANDA PARA ESTUFAS Y ELECTRODOMESTICOS DE MÁS DE 1,75KW
EN %
La carga total es de 7540W.
La carga que corresponde a tomas especiales es de
1 toma especial para 1500W
1 toma especial para 2200W
Total 3700W
Por lo tanto ubicándonos en la tabla de FACTOR DE DEMANDA PARA ESTUFAS Y ELECTRODOMESTICOS DE MÁS DE 1,75KW EN %, vemos que para una cantidad
de 2 y sabiendo que la potencia está entre 3.5 y 8.75 KW, el porcentaje es del 65%.
De manera que
3700 * 65%= 3700 * 0.65 = 2405W
Ahora bien, el resto son 3840W y ubicándonos en la tabla
de FACTOR DE DEMANDA PARA ALUMBRADO Y UTENSILIOS MENORES EN %, vemos que los
primeros 300 se deben calcular al 100% y el resto al
35%.
De manera que
3000 * 100%= 3000 * 1 = 3000W840 * 35% = 840 * 0.35 = 294W
Por lo tanto sumando los tres datos de potencia tenemos
2405 + 3000 + 294 = 5699W
Con este nuevo dato de potencia total calculamos nuevamente la corriente.
I = P / V
I = 5699/120
I = 47.49A
En base a este nuevo dato de corriente determinamos los demás elementos.
• Para transportar los 47.49A se requieren conductores para fase yneutro calibre No. 8 AWG (por ducto) y No. 10 AWG ( aéreo).
• Diámetro de ducto para la acometida de 3/4”.
• Contador: monofásico para 15 o 20A
• Totalizador capacitado para 60A
• Caja de distribución para 6 circuitos
• 5 termomagnéticos para 15A y 1 termomagnético para 20A.
• Conductores para los ramales THW No. 14 AWG.
• Diámetro de los ductos para los circuitos ramales de ½”.