¿Cómo calcular la cantidad de disyuntores para un centro de carga y un tablero de distribución domésticos según el cálculo de carga?
En EE. UU. y Canadá, el voltaje de suministro común para edificios residenciales y viviendas es de 120 V y 240 V según NEC y CEC. Este suministro monofásico (en realidad un sistema de fase dividida) tiene tres cables (Vivo 1, Vivo 2 y Neutro) desde el transformador de distribución hasta la caja del medidor y el panel de servicio principal, es decir, el disyuntor principal. Es necesario recordar esta información básica para determinar la cantidad exacta de disyuntores necesarios en un panel, centro de carga o tablero de distribución.
Los niveles de voltaje disponibles en un centro de carga y panel monofásico de 120 V/240 V instalados en la vivienda son los siguientes:
- Voltaje entre Vivo 1 (cualquiera de Negro o Rojo) y Neutro (Blanco) = 120 V Monofásico
- Voltaje entre Vivo 1 (Negro) y Vivo 2 (Rojo) = 240 V Monofásico (voltaje de fase dividida)
- Voltaje entre Neutro (Negro) y Tierra (Conductor Verde o Desnudo) = 0V.
Nota: Los códigos de color del cableado NEC se utilizan para la declaración anterior.
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La siguiente figura muestra la configuración básica del suministro monofásico de 120 V/240 V conectado a un espacio de 24 disyuntores o circuitos de carga en el centro de carga, caja de disyuntores o tablero. Esto también muestra que la fase única de 120 V está disponible entre blanco y negro (cualquiera de Hot 1 o Hot 2) y blanco (Neutral), mientras que la fase dividida de 240 V está disponible a través de negro y rojo (Hot 1 y Hot 2). La cantidad requerida de alambres y cables depende del circuito de carga y la configuración del dispositivo, es decir, algunos circuitos de 240 V no necesitan un cable neutro mientras que otros sí.
En un centro de carga, un disyuntor unipolar de 120 V ocupa una única posición mientras que un disyuntor bipolar de 240 V adquiere dos posiciones en el centro de carga.
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Determinación del número de disyuntores/circuitos en el panel
Nota 1: El siguiente ejemplo se basa en VA (voltios x amperios), que se conoce como potencia aparente. Se puede utilizar la potencia activa o real (en Watts) que es igual a Potencia aparente x factor de potencia o VA x PF ya que el factor de potencia en edificios residenciales es casi la unidad (1). En este caso, la potencia aparente en VA es igual a la potencia real en W “Watts”.
Nota 2: Se recomienda consultar el ejemplo anterior para dimensionar un centro de carga y un tablero de distribución, ya que hemos utilizado la misma terminología para este ejemplo.
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Ejemplo:
Determine la cantidad adecuada de disyuntores y circuitos en un centro de carga o tablero de distribución para una superficie de 1500 pies.2 (139,35 metros2) plano de planta de la casa que tiene los siguientes circuitos de carga: Considere que el factor de potencia es la unidad “1”.
- Iluminación general = 4,5 kVA
- Aire acondicionado = 6 kVA
- Autonomía eléctrica = 8,4 kVA
- Calentador eléctrico = 7,2 kVA
- Secadora de ropa = 3,6 kVA
- Lavavajillas = 1,2 kVA
- Eliminación de basura = 0,96 kVA
- Dos circuitos de pequeños electrodomésticos en la cocina para frigorífico, persiana, etc.
- 20% de expansión y carga futura, etc.
Solución:
Circuitos de Iluminación General:
Los circuitos de iluminación son generalmente de 120 V y tienen 15 A o 20 A. Para encontrar la cantidad de interruptores y el espacio en el centro de carga, tenemos que calcular la corriente de carga usando la fórmula de potencia básica de la siguiente manera:
I = P/V
Dónde:
Poniendo los valores:
I = 4500VA/120V
I = 37,5 A
Estos son el amperaje total necesario para los circuitos de iluminación. Se puede utilizar un disyuntor de 15 A o 20 A con cables del tamaño adecuado e interruptores y enchufes adecuados. Principalmente, se utilizan disyuntores de 15 A para los puntos de iluminación; de esta manera, dividiremos los amperios de iluminación totales por 15 A para determinar la cantidad de circuitos de iluminación.
37,5A / 15A = 2.5A (redondeado a 3).
Significa que lo haremos Utilice 3 números de disyuntores de iluminación..
Pequeños accesorios
En el ejemplo dado, hay dos circuitos de carga de electrodomésticos pequeños, es decir, 2 números de disyuntor de 120 V y 20 A.
Circuitos de Lavandería
En el ejemplo dado, solo se necesita 1 número de circuitos de 20 A y 120 V para una secadora de ropa.
Circuitos de Grandes Electrodomésticos:
Nos referimos a los grandes electrodomésticos que funcionan con disyuntores bipolares de 240 V. Todo el aire acondicionado, la cocina/estufa eléctrica, el calentador eléctrico, la secadora de ropa, etc. funcionan con un circuito de 240 V y, por lo tanto, se consideran individualmente. Tenga en cuenta que el disyuntor bipolar de 240 V ocupa dos espacios (posición) en la caja de disyuntores. Ahora encontremos la cantidad requerida de disyuntores en el centro de carga (basado en amperios) para electrodomésticos grandes dividiendo la clasificación de kVA del dispositivo por 240 V.
Aire acondicionado
Usando la fórmula actual básica como arriba
I = P/V
I = 6kVA / 240V
I = 25A.
Generalmente, el amperaje nominal de un disyuntor debe seleccionarse en 125% (factor de 1,25) para la carga continua, es decir, calentadores eléctricos y aire acondicionado, etc. En el caso de un aire acondicionado,
125% x 25A = 31,25 A.
De esta manera, el Disyuntor disponible más cercano y más cercano como 35A debe usarse para un aire acondicionado de 6 kVA. Tenga en cuenta que lo mismo (125%) se aplica al tamaño del cable, es decir, tanto el cable de 35 A como el disyuntor deben usarse para una carga de 31,25 amperios especificada para el aire acondicionado y cualquier otra carga continua y simultánea.
Circuito del calentador eléctrico
Al igual que el cálculo anterior, la clasificación de amperios del calentador eléctrico de 7,2 kVA es la siguiente:
I = 7,2 kVA / 240 V = 30A
Multiplicando el factor de seguridad del 125%.
1,25x30A = 37,5 A
Dado que la ampacidad del disyuntor no debe exceder la corriente nominal del conductor utilizado para ello. Un disyuntor de 40 A a lo largo de un tamaño de cable de 40 A (el tamaño estándar siguiente y más cercano) debe usarse para un circuito de calentador eléctrico con capacidad para 7200 VA.
Circuito de cocina eléctrica:
Usando el método de cálculos básicos anterior, es un circuito de 35 A, 240 V (8,4 kVA/240 V). Ahora con factor de seguridad
1,25x35A = 43.75A
El siguiente y más cercano disponible & El tamaño recomendado del disyuntor y el tamaño del cable es 50 A. Para estufa eléctrica de 8400VA, 240V.
Circuito de secadora de ropa
La secadora de ropa es de 15A, 240V (3,6kVA/240V). Multiplicando el factor de seguridad:
125% x 15A = 18.75A
El El tamaño de cable recomendado y el disyuntor es de 20 A.240V bipolar.
Circuito de eliminación de basura
Tanto el triturador de basura como el lavavajillas son circuitos de 120 V. El triturador de basura es de 10A, circuito de 120V (1,2kVA/120V). Con factor de seguridad:
125% x 10A = 12.5A
El próximo disponible & El tamaño de cable y el disyuntor adecuados son 15 A, 120 V. unipolar.
Circuito de lavavajillas
El lavavajillas tiene un circuito de 8A, 120V (0,96kVA/120V). Con factor de seguridad:
125% x 8A = 10A.
El Tamaño adecuado de disyuntor unipolar, 120 V, 10 A. Se necesita con el mismo tamaño de cable.
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Número total de espacios para disyuntores en la caja de disyuntores:
Ahora, podemos calcular la cantidad total de espacios necesarios para los disyuntores en el centro de carga como se muestra en la siguiente tabla.
| Circuito | Cantidad | Cortacircuitos | Voltaje | Espacio requerido |
| Iluminación general | 3 | 15A | 120V | 3 |
| Pequeños accesorios | 2 | 20A | 120V | 2 |
| Lavadero | 1 | 20A | 120V | 1 |
| Aire acondicionado | 1 | 35A | 240V | 2 |
| Calentador eléctrico | 1 | 40A | 240V | 2 |
| Rango electrico | 1 | 50A | 240V | 2 |
| Secadora de ropa | 1 | 20 | 240V | 2 |
| Basurero | 1 | 15 | 120V | 1 |
| Lavavajillas | 1 | 10 | 120V | 1 |
| dieciséis | ||||
Según el cálculo del ejemplo anterior, se requiere un mínimo de 16 espacios de centro de carga. Debido a la futura ampliación y al 20 % de puntos de carga adicionales, se La caja de paneles de 20 espacios es la opción adecuada para estar seguro como se muestra en la siguiente figura.
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