• gallery

Dimensionado de alimentadores en una instalación eléctrica

En nuestro mundo existen muchos sistemas eléctricos que difieren, tanto en su infraestructura eléctrica, como en sus
normativas técnicas y de seguridad. Costa Rica, por ejemplo, desarrolló su infraestructura con base en el sistema
eléctrico americano, por lo que, las instalaciones eléctricas en edificaciones se ¿rigen por? la NFPA70 Código Eléctrico
Nacional (NEC por sus siglas en inglés), cuyo propósito es la protección de las personas y de la propiedad contra los
riesgos que se derivan del uso de la electricidad. Su aplicación origina una instalación prácticamente libre de riesgos,
pero no necesariamente eficiente o apta para una ampliación futura. El diseñador de la instalación es el responsable de
lograr las características mencionadas.
Estos son algunos aspectos normativos a utilizar para el dimensionado de conductores alimentadores en una
canalización:

1. Según la Sección 110.14(C) del NEC 2017 se tienen dos rangos de circuitos para instalaciones eléctricas:

1.1. Circuitos de 100 A nominales o menos, con un conductor cuya ampacidad es para una temperatura en los
terminales de equipo de 60°C (o para una temperatura superior si el equipo está listado o certificado y
aprobado para esas temperaturas).

1.2. Circuitos de más de 100 A nominales, con un conductor cuya ampacidad es para una temperatura en los
terminales de equipo de 75°C (o para una temperatura superior si el equipo está listado y aprobado para esas
temperaturas).

La capacidad nominal de estos circuitos la define el tamaño del dispositivo de protección de
sobrecorriente (interruptor termomagnético (CB) o fusible).

La ampacidad permisible del conductor utilizada para determinar las disposiciones de los terminales del
equipo se debe basar en la Tabla 310.15(B)(16) y las modificaciones adecuadas de la Sección
310.15(B)(7).

2. La Sección 240.6(A) contiene la Lista de valores estandarizados de los Dispositivos de Protección para
sobrecorriente (CB o fusible).

3. La ampacidad se define en el Artículo 100 del NEC, como la máxima corriente, en amperios, que un conductor
puede transportar en forma continua y en condiciones de uso, sin superar su temperatura nominal.

4. La carga continua se define en el Artículo 100 del NEC, como la carga cuya corriente máxima se prevé que circule
durante 3 horas o más.

5. La Sección 240.4 indica que el conductor se debe proteger con un dispositivo de protección para sobrecorriente,
utilizando las ampacidades de la Sección 310.15.

6. Se consideran condiciones normales de uso (u operación) no más de 3 conductores portadores de corriente en una
canalización, cable o enterrados directamente, 0 a 2000 V, 60 Hz, con una temperatura ambiente de 30°C,
establecidas en la Tabla 310.15(B)(16).

PROCEDIMIENTO DE DIMENSIONADO DE CONDUCTORES INSTALADOS EN UNA CANALIZACIÓN:

a) Se calcula la ampacidad requerida del conductor de un circuito, como la carga no continua, más el 125% de la
carga continua, según la Sección 215.2.

b) Se escoge el Dispositivo de Protección contra sobrecorriente (CB o fusible) definido en Sección 240.6(A), con
un valor nominal no menor que la ampacidad requerida, calculada anteriormente, según la Sección 215.3.

c) Se determina la ampacidad permisible del conductor, como un valor no menor que el valor nominal del
dispositivo de protección definido anteriormente, según Sección 240.4, en la Tabla 310.15(B)(16) en la
columna cobre o aluminio, correspondiente a la temperatura de los terminales del equipo.

d) El tamaño del conductor del circuito se obtiene usando la ampacidad permisible determinada anteriormente,
en la columna de Calibre, de la Tabla 310.15(B)(16).
El calibre de conductor determinado con este procedimiento es el mínimo permitido en un circuito, para su máxima
capacidad de corriente.

EJEMPLO 1: Se requiere el tamaño de un conductor EcoPlus THHN/THWN-2 de cobre y la protección de sobrecorriente
(CB), de un circuito eléctrico, para alimentar una carga continua de 120 A, en condiciones normales de uso. No se
considera la caída de voltaje, ya que la longitud a considerar es pequeña.

Aplicando el procedimiento indicado anteriormente:

Ampacidad requerida = 1,25 x 120 = 150 A según Sección 215.2

Dispositivo de Protección = CB = 150 A de las Secciones 240.6(A) y 215.3

Ampacidad permisible del conductor = 150 A Tabla 310.15(B)(16), columna de 75°C cobre

Calibre del conductor = 1/0 AWG de la Tabla 310.15(B)(16)

La capacidad nominal del circuito, de este ejemplo, es 150 A; y la máxima carga continua que puede circular por el
conductor es 120 A; o bien, 150 A de carga no continua.

OPCIÓN ECOLÓGICA

Desde el punto de vista de ingeniería de valor, se puede considerar como una opción para el diseñador, escoger un
calibre del tamaño inmediato superior al obtenido con este procedimiento; lo cual proporciona una instalación más
eficiente operativamente, con menor caída de voltaje, rentable económicamente, con un retorno de inversión de pocos
años, mayor vida útil (al operar a menor temperatura), con mejor respuesta a la sobrecarga y cortocircuito por su mayor
diámetro, con posibilidad de aumentar la carga futura de la instalación; y con una huella ecológica menor, al impactar
con menos emisiones de CO 2.

Opción ecológica para el Ejemplo 1:

Calibre recomendado = 2/0 AWG 1 calibre mayor a 1/0 AWGEn esta opción, la temperatura de operación del conductor EcoPlus THHN/THWN-2 2/0 AWG es menos de 60°C, lo
cual permite un aumento de su vida útil (la corriente que produciría una temperatura de 60°C es 145 A y circulan
solamente 120 A, ver Tabla 310.15(B)(16)); tiene un 21% menos de pérdidas por efecto Joule, respecto al conductor
1/0 AWG, por lo que la inversión adicional en la instalación tiene una rentabilidad aproximada de un año; y su
huella de carbono consecuentemente es menor, al reducir el consumo de energía.
La versión vigente y de uso obligatorio en Costa Rica es el NEC 2017.

No hay comentarios! Sea el primero en comentar.

Deje un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.