PANELES Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE DISTRIBUCIÓN

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1 PANELES Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE DISTRIBUCIÓN Para poder obtener un mayor entendimiento de la separación de sistemas de energía eléctrica y de las medidas precautorias de separación de sistemas de alta tensión, así como de las normativas presentadas en esta sección, es importante saber como se clasifican los paneles y circuitos de distribución eléctrica. Para determinar la máxima potencia generada por un panel de distribución dado, multiplique el producto de la tensión y la corriente por cada una de sus fases (no aplica para paneles de tres fases). Véase la figura B1 y los cálculos subsiguientes para mayores detalles. Figura F1 Panel de Distribución (Dos Fases) CÁLCULOS DE POTENCIAS PARA EL PANEL DE DISTRIBUCIÓN DE LA FIGURA F1 P1: Máxima potencia generada por la fase Φ1 P1 = 120 V x 100 A = 12,000 VA = 12 kva P2: Máxima potencia generada por la fase Φ2 P2 = 120 V x 100 A = 12,000 VA = 12 kva Potencia Total = P1 + P2 = 2 x 12 kva = 24 kva Nota: La potencia dada en VA (Volt-Ampere) se conoce como Potencia Aparente Manual de Capacitación del Sistema de Cableado Siemon IS Rev. L F-1

2 Los circuitos ramales o secundarios son los que se derivan de cada fase principal de un panel de distribución dado y se usa para suministrar potencia al equipo activo. La figura F2 muestra un circuito ramal y su máxima potencia generable. Figura F2 Circuitos Ramales Derivados de un Panel de Distribución Cada circuito ramal está expuesto a la misma tensión aplicada a la fase conveniente donde es conectada o se deriva. No obstante, la máxima corriente permitida para circular en cada circuito ramal está limitada por su dispositivo de protección (20 A en este caso). CÁLCULOS DE POTENCIAS PARA LOS CIRCUITOS RAMALES DE LA FIGURA F2 Circuito C11 (Circuito #1, Fase #1): P11 = 120 V x 20 A = 2,400 VA = 2.4 kva Circuito C21 (Circuito #2, Fase #1): P21 = 120 V x 20 A = 2,400 VA = 2.4 kva Circuito C31 (Circuito #3, Fase #1): P31 = 120 V x 20 A = 2,400 VA = 2.4 kva Circuito C41 (Circuito #4, Fase #1): P41 = 120 V x 20 A = 2,400 VA = 2.4 kva Circuito C51 (Circuito #5, Fase #1): P51 = 120 V x 20 A = 2,400 VA = 2.4 kva La potencia total de los circuitos derivados de la fase Φ1 = = P11 + P21 + P31 + P41 + P51 = = 12 kva F-2 Manual de Capacitación del Sistema de Cableado Siemon IS Rev. L

3 De los cálculos anteriores podemos observar que el poder total de los circuitos ramales derivados de la fase Φ1 es igual a la máxima potencia generada por esta fase (120V x 100A = 12 kva). Esta relación siempre es válida para sistemas de distribución eléctrica de una o dos fases. Nota 1: Nota 2: Nota 3: Nota 4: Técnicamente, los circuitos de dos fases no existen; ellos se obtienen de la combinación de dos circuitos monofásicos. Los mismos cálculos y relaciones se aplican a los circuitos ramales derivados de la fase Φ2. La mayoría de las instalaciones comerciales se basan en sistemas de distribución monofásicas; los sistemas trifásicos se usan comúnmente en instalaciones industriales. En los Estados Unidos, la iluminación fluorescente usa sistemas de distribución trifásica de 227 V incluso en instalaciones comerciales. Para determinar la potencia de un circuito de iluminación de este tipo, sígase el procedimiento siguiente: Circuitos Típicos de Iluminación en EE.UU. (227 V, 15 A, trifásico) Potencia de Iluminación = 3 x 277 x 15 = 12.5 kva La clasificación de potencia de cada circuito de iluminación a 227 V, 15 en un sistema de distribución trifásico es 12.5 kva. Todos los criterios de separaciones establecidos en este anexo también aplican a circuitos de iluminación en instalaciones comerciales. Manual de Capacitación del Sistema de Cableado Siemon IS Rev. L F-3

4 Paneles de Distribución Trifásica La figura F3 muestra un esquema de panel de distribución trifásica. Este esquema usa tres fases en dos configuraciones especiales (delta o estrella) para el suministro de potencia eléctrica para los circuitos ramales. Figura F3 Esquema de Panel de Distribución Trifásica Para el cálculo de la potencia mostrada en la figura B3, se considera un sistema de distribución trifásica conectado en configuración delta (tres alambres). La tensión de salida típica por fase para esta configuración es 120 voltios. Para un sistema conectado en una configuración de estrella, la tensión de salida típica por fase (con relación al neutro eléctrico) es 120 V. En el ejemplo mostrado en la figura F3, cada fase trabaja a 208 V / 30A. Nota 1: Nota 2: Si la especificación de potencia de un panel de distribución está indicada en watts (W) en lugar de voltios-amperios (VA), divida la clasificación de potencia entre el factor de potencia de los circuitos o cargas a ser conectados en el panel para obtener la clasificación de potencia en VA. Por ejemplo, si un panel de distribución está clasificado para 18 kw, entonces la clasificación en VA será 18kW/0.65 = 27.7kVA. Los factores de potencia varían de equipo a equipo. Véase la tabla siguiente. Un factor de potencia del 0.65 es típico del equipo activo de red/equipo de cómputo y se usó en este ejemplo. F-4 Manual de Capacitación del Sistema de Cableado Siemon IS Rev. L

5 Equipo o Sistema Factor de Potencia tipico Calderas (Calentadores de Agua) 1.00 Iluminación Residencial y Comercial 0.50 a 0.85 Motores Eléctricos 0.85 Fotocopiadoras 0.80 Acondicionadores de Aire 0.75 Equipo de Cómputo 0.65 Tabla F:3 Factores de Poder Típicos para Equipos o Sistemas Eléctricos Tabla F:4 Valores típicos de baja tensión para circuitos trifásicos basados en configuraciones de tres o cuatro hilos (Fuente: IEC) Nota: Las líneas sombreadas de la tabla anterior se refieren a los valores típicos de un sistema de distribución eléctrica actualmente usados en los Estados Unidos. Manual de Capacitación del Sistema de Cableado Siemon IS Rev. L F-5

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