Categoría: Instalaciones Eléctricas

Dentro de las normativas vigentes en el territorio mexicano, se encuentra la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-VIGENTE. Su campo de aplicación dedicado a las instalaciones eléctricas. Dentro de este documento, se encuentra la definición de lo que es un circuito derivado.

La definición encontrada en el capítulo 1, en el artículo 100 dentro de la NOM 001 SEDE VIGENTE dice que el circuito derivado es un conductor o conductores de un circuito desde el dispositivo final de sobre corriente que protege a ese circuito hasta la(s) salida(s):

Circuito derivado de uso general: Circuito que alimenta a dos o más salidas para alumbrado y aparatos.

Circuito derivado individual: Circuito que alimenta a un solo equipo de utilización.

Circuito derivado multiconductor: Circuito que consta de dos o más conductores de fase con una diferencia de potencial entre ellos, y un conductor puesto a tierra que tiene la misma diferencia de potencial entre él y cada conductor de fase del circuito y que está conectado al neutro o al conductor puesto a tierra del sistema.

Los circuitos derivados y formas de utilización se encuentran en el artículo 210 y en este blog encontrarás algunos consejos a utilizar en las instalaciones eléctricas.

Ampacidad de los conductores. 

La ampacidad de los conductores puede ser afectadas por las capacidades de las terminales donde estos conductores van a ser conectados, por la temperatura ambiente en el lugar donde serán utilizados, así como también por el número de conductores que pasarán por una misma canalización. Para esta selección la ampacidad del conductor se realiza con dos cálculos de procesos diferentes. Para el primer cálculo se agrega a la corriente nominal el 125 por ciento como medio de protección, así como para el segundo calculo la división por los factores de perdida por temperatura y agrupamiento. El resultado mayor de estos dos procesos será utilizado para la selección del conductor del circuito derivado. 

Capacidad de los circuitos.

La clasificación de los circuitos derivados se establece de acuerdo a la capacidad de conducción de corriente máxima que se permite o que se limite por un dispositivo de protección contra sobre corriente.

Siendo un ejemplo, proporcionado de la tabla 210-24 Resumen de requisitos de los circuitos derivados, una clasificación de circuito de 20 A, tendría conductores en el circuito de calibre 12 AWG y los conductores de las derivaciones serían en calibre 14 AWG. Es permisible que la protección contra sobre corriente sea de valor igual o menor que la clasificación del circuito.

Código de colores en los circuitos.

En el artículo 210- 5 c) (1) dentro de la NOM 001 SEDE Vigente, habla sobre los colores permitidos como medio de identificación según su operación dentro de los circuitos derivados. Estableciendo que, para los portadores de fase en color rojo, negro y azul. Aunque estos no son obligatorios.

En el conductor puesto a tierra, conocido como el neutro, debe ser identificado con un color de aislamiento blanco o gris en calibres menores al 6 AWG. 

Y para conductores de puesta a tierra deben tener un acabado exterior continuo de color verde o verde con franjas amarillas.

Estás empezando a conocer sobre los circuitos derivados, así como algunos consejos. Y podrás conocer más sobre circuitos derivados y sus cálculos en el curso de Diseño de Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión. 

Una proyección abstracta transmite ideas de una forma más clara y precisa. En nuestro sector, ya sea eléctrico o fotovoltaico, es indispensable presentar medios visuales que apoyen en la interpretación de un elemento, ya sean circuitos, conexiones, detalles o construcciones. En este blog conoceremos las generalidades y aspectos más elementales de los diagramas eléctricos.

Un diagrama eléctrico es una representación visual simple del diseño, componentes y conexiones físicas de un circuito, resaltando y detallando datos de interés que serán de apoyo en la interpretación del mismo.

¿Qué necesito para diseñarlo?

Todos los datos necesarios para realizar un diagrama eléctrico están en la memoria técnica descriptiva del proyecto, en ella se incluyen todas las características necesarias, desde lo general a lo particular. 

¿Para qué sirve?

En primera instancia es una representación muy visual de un sistema eléctrico, pero también nos sirve como un indicador para realizar análisis de riesgos eléctricos en inmuebles, por ejemplo, corto circuito, arco eléctrico, fallas a tierra,  coordinación de protecciones. Además de proveer el cumplimiento con requisitos técnicos, normativos, administrativos y legales. 

Distribución de componentes

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Dimensiones: La realidad de México es que, hasta la fecha, no contamos con una norma que nos provea las medidas que deben tener cierto tipo de diagramas, aunque podríamos tomar de referencia normas internacionales, por ejemplo:

ISO 5457, establece las formas y dimensiones del papel usado para los dibujos. 

Escala: Al ser diagramas eléctricos se permite que no sean realizados bajo una escala como tal, pues no es aplicable. 

Título: Básicamente será lo primero que verán, por lo cual debe ser concreto y resaltar el contenido del diagrama presentado; nos basaremos en ISO 3098, la cual se asegura de cumplir aspectos como la legibilidad, la homogeneidad y la correcta utilización de la escritura. 

Contenido: Es la zona más destacada del diagrama, en ella se realizan todos los trazos correspondientes, de igual forma destacamos la normativa correspondiente:

Líneas: ISO 128, estipula el tipo de línea y la designación para las diversas aplicaciones

Acotación: ISO 129, define las pautas y aspectos generales de las cotas.

Simbología: Tomando de referencia la NMX-J-136-2019 para el diseño, se denota la posibilidad que algunos símbolos no existan, por lo cual se deberá hacer la nota correspondiente. 

Datos de ubicación: En función del sitio de la instalación, se recomienda adjuntar la latitud, longitud, dirección completa incluyendo código postal y una imagen de referencia. La forma y distribución de estos datos competen netamente del diseñador, tomando como base la ISO 7200.

Datos de elaboración: Son notas de apoyo para identificar las características del diagrama, además de tener a la mano el contacto del diseñador del proyecto eléctrico y del elaborador del diagrama para consultar cualquier detalle, tomando como base la ISO 7200.

Notas aclaratorias: Son una referencia utilizada para no sobrecargar de elementos el diagrama, se coloca algún símbolo o elemento de referencia y en algún espacio libre se colocará la aclaratoria de que significa. 

Ahora conocemos de forma general como distribuir espacios en un diagrama eléctrico, sin embargo, el diseño del contenido depende netamente del tipo de esquema a representar, unifilar, multifilar, eléctrico, de conexiones o de fuerza…

Próximamente habrá más contendido especializado referente a requisitos mínimos de cada diagrama eléctrico. No te los puedes perder. 

Somos CCEEA, profesionalizando al sector fotovoltaico.

En el tema de la electricidad se pueden encontrar muchos términos, fórmulas y fenómenos que impulsan al interés. Las dudas en el ramo eléctrico respecto a las conexiones y voltajes son cuestiones que no podrían acabar. 

Dentro de los sistemas eléctricos con los que vivimos en la actualidad, que son muy comunes en casas, oficinas, y la misma industria, tienen características que dependen de la forma de suministro. Se les puede encontrar como sistemas monofásicos y como sistemas trifásicos. 

En el análisis de un generador monofásico, los conductores pueden estar limitados a dos. Teniendo como correspondencia el conductor fase y el conductor neutro. Es más común la utilización en residencia y comercio por razones del consumo que no llega a ser de mucha demanda. 

Uso común de sistemas monofásicos

A través de ese texto podremos aprender un poco más de los tipos de conexiones trifásicas encontradas en el mundo de la electricidad y cómo se comportan en algunos casos. 

Si se comienza a analizar los sistemas trifásicos, todo inicia a través de un generador monofásico. En la inspección del generador monofásico se muestra que la potencia no es constante a través del tiempo, y por la misma razón se utilizan los generadores trifásicos. Los sistemas trifásicos se encuentran con variantes en el método de conexión que estos tengan.

Corriente monofásica y corriente trifásica

Como diferencia al generador monofásico, que solo tiene una bobina, el generador trifásico mantiene tres salidas de bobinas diferentes. Cada fase se caracteriza por tener 120° de diferencia en la circunferencia del generador, haciendo que las salidas de voltaje sean las mismas en cuanto a magnitud, pero diferentes en el tiempo de entrega.

El generador trifásico y su comportamiento

Cuando se habla de los sistemas trifásicos, los conductores o sistemas se pueden comportar como sistemas trifásicos a tres hilos o sistemas trifásicos a cuatro hilos. Esto depende de la conexión que determina el uso del conductor neutro o no, siendo el cuarto hilo. Estos sistemas son más comunes en la industria que tienen equipos de alto consumo.

Uso común de sistemas trifásicos

Las formas de conexión de un generador trifásico se dividen en dos formas llamadas conexión Delta y conexión Estrella. Cada tipo de conexión tiene diferentes propiedades y se asignan para diferentes usos. 

Conexión tipo Estrella

En un sistema trifásico en estrella es posible agregar una terminal de tipo neutro. Siendo este la conexión de todas las fases así como está mostrada en la (imagen conexión tipo estrella). En este tipo de conexión las corrientes son de menor intensidad a comparación de la conexión Delta. Además, las conexiones en estrella son más utilizadas en las líneas de transmisión de potencia en la red.

Conexión tipo estrella con inversores

Una de las características, es su igualdad en corrientes. En cuestiones de voltajes, se presenta el factor de √3 mostrada con más claridad con la fórmula: 

Siendo: 

I_L = Corriente de línea

I_F = Corriente de fase

V_L = Voltaje de línea

V_F = Voltaje de fase

Conexión tipo Delta

Cuando el sistema trifásico se compone de una conexión tipo Delta, el conductor neutro es omitido. Este tipo de sistemas es más común en las líneas de distribución del sistema eléctrico. También tiene la característica que los aislamientos son más elevados por las mismas corrientes a utilizar.

Conexión tipo delta con inversores

Para este caso, los voltajes de línea y voltajes de fase se manejan en igualdad, mientras que el factor multiplicativo de la √3 es aplicado en las corrientes.

Siendo: 

I_L = Corriente de línea

I_F = Corriente de fase

V_L = Voltaje de línea

V_F = Voltaje de fase

Analizando estos elementos clave, los circuitos trifásicos llegan a cumplir medidas de mayor beneficio en los sistemas y equipos eléctricos especializados para mayor potencia y estabilidad. También, cuando se refieren a costos, es más costoso adaptar un sistema monofásico a uno trifásico que en el caso contrario. Esto debido a que si tratas de alimentar tres cargas con un sistema monofásico necesitarás más conductores para ello que si las mismas cargas son alimentadas con un sistema trifásico (véase en imagen tres cargas).

Alimentación de tres cargas con un generador monofásico y un generador trifásico

Por lo tanto, los sistemas trifásicos serán un tema que se presentará en más de una ocasión. Dependiendo de tu necesidad, el sistema eléctrico se puede adaptar.

En una instalación fotovoltaica hay formas de realizar una interconexión a la red tratando de balancear las cargas, en especial cuando los inversores a elegir tienen salidas de dos fases. En un sistema trifásico, lo ideal es tener un sistema balanceado de las corrientes que estarán fluyendo por cada circuito. 

Como ejemplo analizaremos el ejercicio con un sistema balanceado. Al conectar los tres inversores en un circuito trifásico.

Alimentación de tres cargas con un generador monofásico y un generador trifásico

En la imagen se aprecia que los inversores estarán en un sistema balanceado por tener los 25 A como salida en cada corriente de fase del circuito (Iab, Ibc, Ica). Por lo tanto, en las corrientes de línea (Ia, Ib, Ic) tendremos el mismo amperaje resultante de la operación matemática (mencionada en el apartado de conexión en delta). Entonces, se realiza la multiplicación de la corriente de fases (25 A) por √3, obteniendo el resultado de 43.3 A en cada corriente de línea. Al ser las corrientes de línea iguales, el sistema cumple de ser un sistema balanceado.

Por conclusión, los circuitos trifásicos tienen su grado de complejidad, pero también muy necesarios a utilizar. Hay que apostar por las buenas prácticas y con ello al estudio de los mismos. 

Es muy importante que sean analizadas las propuestas de cambios en materia regulatoria, por ello te compartimos una tabla comparativa entre lo vigente y las modificaciones propuestas. Este análisis nos brinda la facilidad de determinar las posibles implicaciones ante dichos cambios.

Autor:
Ing. Gilberto Sánchez
Director General de Sanba Energía
Secretario de Legislación en ANES