Como calcular demanda tomacorrientes y potencia eléctrica en edificios comerciales ¡¡¡ PREMIUM !!!

El el articulo «Calculo de potencia de iluminación para edificio comerciales» analizamos la potencia y demanda de iluminación para diferente tipos de edificios comerciales.

En este articulo se mostrara como se calcula la demanda de los tomacorrientes y potencia en edificios comerciales. Usaremos algunos ejemplos para mostrar como se calcula e imágenes para mejorar la compresión de los cálculos.

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Potencia para extensiones y conjunto de tomacorrientes de salidas múltiples

Cada 1.5m (5 pies) o fracción de un conjunto de tomacorrientes o receptáculos múltiples se deberá considerar solo una carga de 180 VA si es poco probable que los aparatos se usen simultáneamente [220.14(H)].

Cuando se espera que un conjunto de tomacorrientes o receptáculos de salidas múltiples tenga aparatos utilizados simultáneamente, cada 0,3m (1 pie) o fracción debe considerarse de 180 VA como lo muestra la siguiente imagen:

Como se puede observar en la anterior imagen la distancia se debe tomar desde cada salida eléctrica y no del tamaño total del tamaño de la extensión con múltiples salidas.

Potencia que se debe asignar a tomacorrientes o receptáculos en instalaciones comerciales

La potencia para un tomacorriente de uso general en una ocupación que no sea de vivienda es de… 180 VA por yugo [220.14(I)].

El número máximo de tomacorrientes permitidos en un circuito comercial o industrial depende de la capacidad del circuito.

Para calcular el número de receptáculos o tomacorrientes de un circuito, divida la potencia total en VA del circuito entre 180 VA para cada yugo de tomacorrientes o receptáculos.

Tenga en cuenta que un receptáculo o tomacorriente doble es 1 solo yugo, por lo tanto para los cálculos de potencia, un solo receptáculo o un receptáculo doble cuenta como uno de 180VA, si se tienen mas tomacorrientes o receptáculos se deberá considerar la cantidad de yugos como se ve en la siguiente imagen:

Factores de demanda para tomacorrientes en edificios comerciales

En otros edificios que no sean viviendas como los comerciales, las potencias de los receptáculos o tomacorrientes calculados a no menos de 180 VA por yugo de tomacorriente y los conjuntos fijos de tomacorrientes múltiples calculados según 220.14(H) e (I) pueden sumarse a las… potencias de iluminación y sujetarse a los factores de demanda de la Tabla 220.42 para aquellas ocupaciones en la Tabla 220.42:

Para bancos o edificios de oficinas, se usa 11VA por cada metro cuadrado del edificio para calcular la potencia estimada de tomacorrientes o receptáculos si se desconoce el número real de estos [220.14(K)(2)].

Si se conoce el numero real de tomacorrientes o receptáculos en areas diferentes a viviendas, aplique los factores de demanda de la Tabla 220.42 o tabla 220.44 al total de 180 VA por yugo de receptáculo o tomacorrientes.

En el caso particular de las oficinas y bancos compare los resultados con la cifra de 11 VA por metro cuadrado con la tabla anterior, luego use el mayor de los dos.

Calculo de demanda de potencia en restaurantes

Puede usar estos cálculos para determinar el alimentador de un nuevo restaurante que tiene calefacción eléctrica o aire acondicionado eléctrico (o ambos).

Los pasos para determinar la potencia eléctrica son los siguientes:

Paso 1: Determine la potencia total conectada. Agregue el amperaje de placa de todas las cargas al 100%; incluir tanto el aire acondicionado como la carga de calefacción [Nota Tabla 220.88].

Paso 2: Aplique los factores de demanda de la Tabla 220.88 a la carga total conectada calculada en el Paso 1.

Ejemplo de demanda de potencia para restaurantes

¿Cuál es la potencia y ampacidad de los conductores que alimentan un restaurante (120/208 V, trifásico)?. Que tiene una carga total conectada de 200 kVA

Carga total conectada = 200kVA

Primeros 200kVA al 80% = 200 kVA × 0,80 = 160 kVA (Tabla 220.88)

Carga demandada total = 160kVA

I = VA ÷ (V x 1.732)

Yo = 160.000VA / (208V x 1.732) = 444A

Para determinar el tamaño del conductor, si se instala en paralelo en dos canalizaciones:

444A ÷ 2 circuitos = 222A

Una revisión rápida de la Tabla 310.15(B)(16) muestra que 2 conductores de 4/0 AWG por fase funcionaría en esta situación, ya que cada uno tiene una capacidad de 230 A a 75 °C (460A a 75° entre los dos).

Demanda de potencia para soldadores eléctricos

Las areas comerciales también incluyen cargas especiales, no solo ocupaciones especiales. Un soldador es una carga muy especializada.

Los soldadores eléctricos funcionan creando un arco eléctrico entre dos superficies o calentando una barra de metal hasta que se derrita. Cada técnica produce altos consumos de corriente momentáneos.

Los conductores para alimentar los soldadores de arco deben tener una ampacidad al menos igual a la capacidad nominal de la placa de identificación del equipo.

Si la capacidad nominal de la placa de identificación no está disponible, los conductores que suministran potencia deben tener una ampacidad de al meno…la corriente primaria nominal ajustada por el multiplicador en la Tabla 630.11(A), según el ciclo de trabajo de la soldadora.

Ejemplo de demanda de potencia para un soldador de arco

Una soldadora de arco sin motor-generador (No motorgenerador) tiene una corriente nominal primaria de 30 A con un regimen de trabajo del 30%. ¿Cuál es el tamaño del conductor de circuito ramal mínimo para la soldadora?

Carga de demanda = corriente primaria × multiplicador

Una revisión rápida de la tabla 630.11(A) muestra que un generador sin motor con un regimen de trabajo del 30% tiene un multiplicador de 0.55. Por lo tanto, la demanda de potencia será = 30 A × 0,55 = 16,50 A

De acuerdo al anterior resultado y a la Tabla 310.15(B)(16) se puede definir que el cable requerido es No 12 AWG, el cual tiene una capacidad de 20 A a 60 °C [110.14(C)(1)(a)].

Calculo de demanda de potencia para grupos de soldadores por resistencia

Los conductores que alimentan a un grupo de soldadores por resistencia deben tener una ampacidad que sea por lo menos la suma del valor determinado usando la Sec. 630.31(A)(2) para el soldador más grande del grupo, más el 60 % de los valores determinados para todos los demás soldadores [630.31(B)].

Ejemplo de demanda de potencia para varios soldadores por resistencia

¿Cuál es el tamaño mínimo de los conductores que alimentan a cinco soldadores por resistencia de 30 A con un ciclo de trabajo del 30 %?

Carga de demanda = clasificación primaria × multiplicador

Una revisión rápida de la Tabla 630.31(A)(2) muestra que una soldadora eléctrica con un ciclo de trabajo del 30 % tiene un multiplicador de 0,55.

Como se señala en la Sec. 630.31(B), “La ampacidad de los conductores que alimentan a dos o más soldadores no debe ser menor que la suma del valor obtenido de acuerdo con 630.31(A) para el soldador más grande suministrado y el 60 % de los valores obtenidos para todos los demás. soldadores suministrados.” Por lo tanto,

Soldador 1: 30A × 0,55 = 16,50A × 100% = 16,50A

Soldador 2: 30A × 0,55 = 16,50A × 60% = 9,90A

Soldador 3: 30A × 0,55 = 16,50A × 60% = 9,90A

Soldador 4: 30A × 0,55 = 16,50A × 60% = 9,90A

Soldador 5: 30A × 0,55 = 16,50A × 60% = 9,90A

Carga de demanda total = 56.10A

Una revisión rápida de la Tabla 310.15(B)(16) muestra que un conductor ideal es el 4 AWG que tiene una clasificación de 70 A a 60 °C [110.14(C)(1)(a)].

Ejemplo de demanda de potencia para cargas comerciales de tomacorrientes e iluminación comercial

Calcule la potencia de demanda y el tamaño de la acometida para un edificio de fabricación industrial liviana con las siguientes cargas:

• Carga de iluminación de 11.600VA, compuesta por luminarias que funcionan a 277V.
• 22 tomacorrientes de 20 A, 127 V en circuitos ramales de uso general, alimentados por un transformador reductor de 480 V a 220/127V).
• Tres soldadoras de arco generador sin motor (23A, 480V, 60% de servicio).
• Compresor de aire, 460V, trifásico, 5 hp.
• Trituradora, 460V, trifásica, 1½ hp.
• Tres secadores de proceso industrial de uso continuo, 480V, trifásicos, 15kVA cada uno.

Paso 1: Determinar las potencias o cargas no continuas y las cargas de motores

Las potencias no continuas y de motor se pueden combinar [430.24].

Cargas o potencias no continuas:

• Potencia de receptáculos o tomacorrientes [220.44]: 22 receptáculos a 180 VA = 3960 VA
• Potencia del soldador [630.11(A) y Tabla 630.11(A)]. Se permite un factor de multiplicación de 0,78 para soldadoras con un ciclo de trabajo del 60 %.

Potencia soldador: 480V × 23A × 0,78 = 8600VA

Factores de demanda para 3 soldadores: [630.11(B)]

Primer soldador = 100%

Segundo soldador = 100%

Tercer soldador = 85%

8600 VA × 100 % = 8600 VA

8600 VA × 100 % = 8600 VA

8600 VA × 85 % = 7320 VA

Carga de demanda total de soldadores = 24,510VA

Cargas no continuas totales (receptáculos o tomacorrientes y soldadores) = 28,470VA

• Cargas del motor [430.24 y Tabla 430.250]

Compresor de aire: 5 hp FLC = 7.60A

[Tabla 430.250] 480V × 7.60A × 1.732 = 6,318VA

• Trituradora: 1½ hp FLC = 3A [Tabla 430.250] 3A × 480V × 1.732 = 2,494VA
• Motor más grande, 25 % adicional: 6310 VA × 25 % = 1578 VA

Cargas totales del motor = 10 390 VA

Por lo tanto, las cargas no continuas totales y las cargas del motor [430.24] = 38 860 VA

Paso 2: Determinar las cargas continuas

• Iluminación general = 11.600VA
• Tres secadores de proceso industrial, 15 kVA cada uno = 45 000 VA

Carga total = 56,600VA

Carga continua total al 125 % = 56 600 VA × 1,25 = 70 750 VA

Paso 3: Determinar la protección contra sobrecorriente [215.3]

El dispositivo de sobrecorriente debe dimensionarse al 125% de las cargas continuas, más las cargas discontinuas:

Cargas no continuas = 38,860VA

Cargas continuas = 70.750VA

Total VA = 109,610VA

Paso 4: Convierta a amperios para dimensionar el dispositivo de sobrecorriente

I = VA ÷ (E x 1.732)

I = 109.610 VA ÷ (480 V × 1,732)

I = 109.610VA ÷ 831V

I = 132A

Seleccione el dispositivo de sobrecorriente según la siguiente regla de aumento de tamaño [240.4(B)]. La elección adecuada es un dispositivo de 150A [240.6].

Una revisión rápida de la Tabla 310.15(B)(16) revela que un conductor 1/0 AWG tiene una ampacidad de 150 A a 75 °C [110.14(C)(1)(b). Tenga en cuenta que los conductores paralelos deben cumplir con la Sec. 310.10 (H).

Recomendaciones para el calculo de demanda eléctrica en instalaciones comerciales

Con tantos requisitos específicos, los cálculos comerciales pueden volverse confusos. Algunas recomendaciones finales pueden ayudarlo a evitar esto.

Los cálculos utilizados para dimensionar alimentadores y conductores de acometida para instalaciones comerciales no incluyen los mismos factores de demanda permitidos para unidades de vivienda. La naturaleza de las ocupaciones que no son de vivienda no crea los mismos tipos de diversidad que se encuentran en las casas y los edificios de apartamentos.

El artículo 220 no es el único artículo que contiene requisitos de cálculo de potencia para acometidas. Por ejemplo, también los encontrarás en el art. 550 (parques de casas móviles), art. 555 (puertos deportivos), art. 630 (soldadores eléctricos), y el art. 430 (motores). Al realizar cálculos de potencia comercial, tenga cuidado de observar todos los componentes de la instalación para determinar si algún otro Artículo se aplica a su instalación.

Cuando trabaje con circuitos ramales individuales y alimentadores para cargas continuas, recuerde usar un multiplicador del 125 % para las fases.