Cuadro De Cargas O Balanceo De Cargas 41c28

CUADRO DE CARGAS O BALANCEO DE CARGAS La mejor manera de explicártelo es haciendo uno, así que… manos a la obra. Sea la instalación eléctrica residencial mostrada a continuación.

No hay un estándar respecto de la elaboración de Cuadros de Carga al realizarse planos para instalaciones eléctricas, hasta ahora se carece de una norma oficial que los regule o explique la manera de hacerlos, sin embargo los más comunes incorporan:

Número de circuitos, símbolo de la carga, total de elementos de la carga de que se trate, capacidad de cada uno de los elementos de la carga, y totales en Watts.

Algunos electricistas incorporan en ellos las fórmulas que utilizarán posteriormente cuando calculen los calibres de los conductores, otros no, en nuestro caso los realizaremos de la forma que verás más adelante, aunque al fin de cuentas puedes hacerlos como se te pegue la gana, siempre y cuando incluyan información acerca de las cargas existentes en la instalación eléctrica residencial/comercial y totales de las mismas.

Revisa la distribución eléctrica mostrada en la figura (da un clic encima). Solo están los ramales o circuitos que tiene la instalación.

Anota el total de lámparas, os, ventiladores, etc. para cada circuito, escríbelos en cualquier medio (papel, hoja de texto/cálculo, o servilleta que tienes en la mano). Todas estas cargas son CARGAS FIJAS y son las que debes considerar a la hora de realizar tu Cuadro de Cargas.

¿Los apagadores también cuentan, es decir son cargas? NOOOOO!!!! porque no consumen energía eléctrica. Una carga es todo aquello que consume energía.

¿Los os son cargas? Sí, no importa que no tengan nada conectado a ellos debes considerarlos porque existe la posibilidad de que alguien alguna vez conecte en ellos algún aparato.

¿Qué cantidad de carga debe considerarse para cada o? 180 VA como mínimo por cada uno (aproximadamente 180 Watts) o incluso mayor, todo depende del uso que tendrán. Un o común (también se les llama: enchufes, receptáculos o tomas de corriente) puede soportar hasta 15 Amperes lo que significa que en él podrías conectar un aparato que tuviera una potencia máxima de hasta unos 1,500 Watts aproximados (con un margen de seguridad), pero igual puedes conectar un reloj despertador que no consume más allá de los 20 Watts, por lo tanto si para una instalación proyectada quieres considerar 200 Watts o más por cada o puedes hacerlo, aunque tampoco debes ir “muy arriba” en tus estimaciones de carga conectada en los os porque entonces la instalación te quedaría muy “inflada” en el total de Watts. Ahora bien, si ya sabes la capacidad del aparato que conectarás en cualquier o y si el dueño de la casa proyectada te dijo que siempre estará conectado ahí hazle caso y si el aparato es mayor de 180 Watts considéralo como una CARGA FIJA en lugar de los 180 Watts MÍNIMOS “normales”. Para nuestro caso utilizaremos los 180 W.

¿Cuántos circuitos son? Respuesta. 5 (C1, C2, C3, C4, y C5).

El circuito 1 (C1 en color azul) va “pegado” a la pared perimetral de la residencia y alimenta a todos los os por los que pasa. 19 os de 180 Watts cada uno resultan: 3,420 Watts.

El circuito 2 (C2, en color azul claro) alimenta a una parte de la instalación, consta de:

7 Lámparas de: –supongamos- 75 Watts. 6 os. 2 Arbotantes para interiores de: –supongamos- 60 Watts. 3 Arbotantes tipo intemperie. 1 Ventilador de –supongamos- 200 Watts.

Y así sucesivamente… Tú continúa con los demás circuitos.

Considera el timbre o zumbador como una carga de 20 Watts, y la motobomba de ½ H.P. (373 Watts).

Después que tengas todo podrías hacer tu Cuadro de Cargas de la siguiente manera.

¿Puedes hacerlo de otra manera? Si. Puedes hacerlo de veinte formas: horizontal, vertical, en diagonal, etc, etc, etc. Hazlo como quieras pero cuida que incluya lo indicado, esto para instalaciones eléctricas residenciales y en muchos casos comerciales.

El total de carga resultante fue de: 8,703 Watts.

Balance, “balanceo” o equilibrio de cargas se refiere a lo mismo, es la distribución que debe hacer todo técnico o ingeniero electricista de las cargas existentes en una instalación eléctrica, de tal manera que las fases que la alimentan lo hagan más o menos en la misma proporción para todas. Si la instalación es monofásica es obvio que no se requerirá ningún balance. Si la instalación es bifásica o trifásica por norma oficial tienes que hacerlo.

El equilibrio de las cargas tanto en anteproyectos como físicamente (midiendo las corrientes que circulan por los conductores alimentadores) siempre es una estimación, es sumamente complicado balancearlas y que se mantengan en constante equilibrio a lo largo de las 24 horas del día, es prácticamente imposible dado que su naturaleza es variable tanto en residencias como en comercios o en industrias, pero debe hacerse y debe buscarse que sea lo más cercano posible al equilibrio ideal en donde circularía exactamente la misma cantidad de corriente en las dos o en las tres fases requeridas para alimentarlas. El desbalance permitido no debe exceder al 5%, lo que quiere decir que las cargas totales conectadas a cada Fase de un sistema bifásico o trifásico no deben ser diferentes una de la otra en un porcentaje mayor al 5%.

La fórmula para determinar el desbalance es la siguiente:

%Desbalance = [(CargaMayor–CargaMenor)x(100)]/(CargaMayor)

Un poco más simple…

%D = (CM-cm)x100/CM

Veamos un caso…

Tienes el siguiente cuadro de cargas.

Observa que la instalación tiene varios circuitos (C1, C2, C3, C4 y C5), cada uno controlado por un interruptor termomagnético ubicado en el centro de carga.

Puesto que la carga total es de 8,683 Watts entonces son dos fases las que alimentarán a dicha instalación (acometida bifásica 2F-1N, o también se le llama monofásica a 3 hilos).

Resulta obvio que uno o más circuitos deben estar conectados a cada fase (dos fases en este caso). Por ejemplo: C1 y C2 podrían alimentarse/conectarse por/en la Fase 1 mientras que C3, C4 y C5 por/en la Fase 2, resultando el arreglo de la primera figura.

¿Es correcto?

Apliquemos la fórmula para saberlo.

C1+C2, que están conectadas a la Fase 1 suman…

3420 + 2105 = 5525 W. C3+C4+C5, que están conectadas a la Fase 2 suman…

1010 + 1775 + 373 = 3158 W. Resultando: Carga Mayor = 5525 W, y carga menor = 3158 W. Sustituyendo en la fórmula:

%D = (CM-cm)x100/CM = (5525-3158)(100)/5525 = 42.84%

Obtenemos un ENORME desequilibrio del 42.84% ¿Cómo corregirlo?

Necesitas “reacomodar” las cargas. Por ejemplo podrías hacer el siguiente arreglo. Observa cómo cambió la colocación de los circuitos en las Fases.

C1 + C5 = 3420 + 373 = 3793 W.

C2+C3+C4 = 2105+1010+1775 = 4890 W.

Por lo tanto CM = 4890 W. Y cm = 3793 W.

Aplicando la fórmula…

%D = (CM-cm)x100/CM = (4890-3793)(100)/4890 = 22.43%

El porcentaje bajó del 42.84% al 22.43% pero todavía rebasamos el 5% permitido así que nuevamente procedemos a reacomodar cargas. Ahora probemos el siguiente arreglo.

C1+C3 = 3420+1010 = 4430 Watts.

C2+C4+C5 = 2105+1775+373 = 4253 Watts.

%D = (4430-4253)100/4430 = 3.99 %

El resultado es menor del 5%, por lo tanto este es el arreglo que debes elegir (a menos que existiera una mejor alternativa). Ahora bien, ¿todo lo anterior qué representaría?, es decir, ¿qué es lo que tendrías que hacer en la instalación para conseguirlo? Físicamente implicaría que en el centro de carga “movieras” los circuitos (o los interruptores termomagnéticos los cuales protegen a cada circuito) intercambiándolos de una Fase a otra hasta que te queden igual que en el arreglo anterior