GUÍA DE CÁLCULO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES

PARA VIVIENDAS UNIFAMILIARES

Realizado por: Prof. Juan Herrera

Ejemplo N°1: Diseñar las canalizaciones eléctricas de una vivienda unifamiliar de interés
social con un área útil de construcción 85 m2. La tensión de suministro es de 115/230V, 2
fases y neutro.

Solución: El tipo de vivienda corresponde a una vivienda de Categoría N° 3. (Ver Libro de

Penissi, O. pág. 83)

Circuitos Ramales:

 Carga de Iluminación: para esta carga tomamos en cuenta el Art.220-3-A: Carga de

iluminación para uso especificados. Que dicta que la unidad de carga no será menor a
la indicada en la Tabla 220-3.
(pág. 36-CEN 2004)

Se selecciona una Carga Unitaria de

33 VA/m2 pero podemos llevarlo a
33 W/m2 debido a que los datos
tabulados son obtenidos basándose
en un factor de potencia al 100%.

Por lo tanto la carga de iluminación en

la vivienda es:

 33W 
 2   85m
2

 m   24.39 Amp
115V

Debe tomarse en cuenta que el

conductor mínimo recomendado para
ser utilizado en una vivienda
residencial según Penissi, O. es el # 12
TW de cobre, y los circuitos será de un
máximo de 20 A, para un máximo de
12 puntos de iluminación.
Por lo que se requieren dos (2) circuitos de 12.2 A c/u, con dos (2) #12 TW – Cu.

Luego para la selección del calibre de la tubería se usa la Tabla N° 12 del libro de Penissi
O. y es la siguiente:

Tabla N° 12 del Penissi. Número máximo de conductores de igual calibre en tuberías.

Para la selección de la protección se considera el Art.240-6-A: Capacidades de corrientes
nominales para protección eléctricas de fusibles e interruptores automáticos tenemos lo
siguiente:

Por lo tanto se elige una (1) protección de 1x20 Amp.

En resumen, para circuitos de iluminación se requieren dos (2) circuitos de 12.2 A c/u, con
dos (2) #12 TW – Cu, en una (1) Ø 1/2´´ de PVC. Una (1) protección de 1x20 Amp.

Nota: las Especificaciones de la ubicación de las luminarias en techos, paredes y los

interruptores se especifica en el libro de Penissi O. en la sección 9.1 Circuitos para
Iluminación. Pág. 83.

 Tomacorrientes de uso general y lavadero: para esta carga tomamos en cuenta el

Art.220-16-A y B: Carga de artefactos pequeños y lavandería.

Por lo tanto según este artículo se tomará como base 1500 W por cada circuito ramal
de tomas de uso general y para la carga de lavandería.

Según el libro de Penissi O. se recomienda para las tomas de uso general en toda
vivienda unifamiliar un (1) circuito para las de categoría 3, dos (2) circuitos para la
categoría 2 y tres (3) ó más para la categoría 1. Cada toma está diseñada para soportar
120 V – 15 Amp.

El CEN recomienda que a cada salida de tomacorriente de uso general para efectos de
diseño se le asigne una carga conectada de 180 W o sea 120V – 1.5Amp. c/u lo que
significa que cada circuito de tomas de uso general como máximo 10 salidas o puntos,
sencillas o dobles para 2 # 12 Cu-TW.

El CEN también recomienda que se instale un tomacorriente junto al lavamanos.

Nota: La altura y otras normas para la ubicación de las tomas de uso general se
especifican en el libro Penissi O. sección 9.2 Tomas de Uso General. Pág. 85.
 Por lo tanto tomando en consideración todo lo anterior se tiene la siguiente carga para
tomas de uso general y lavadero:

2circuitos TUG 1500W   1circuito LAVADERO 1500W

 39.2 Amp
115V

Por lo que se requieren tres (3) circuitos (dos para tomas de uso general y uno para
lavadero) de 13.1 Amp c/u, con dos (2) #12 + uno (1) #12 (Tierra) TW – Cu, en una (1) Ø
1/2´´ de PVC. Una (1) protección de 1x20 Amp.

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.

 Circuitos de Tomas de Uso Especial:

Calentador de Agua de 50 Lts:

Se usa la tabla N° VII Cargas Típicas de Equipos de una Vivienda del libro de Penissi O.
Pág. 88.
Por lo que la carga del calentador de agua de 50 lts será:

1100W
 9.6 Amp
115V

Por lo tanto se tiene un (1) circuito de 9.6Amp. para el calentador, con dos (2) #12 + uno(1)
#12 (Tierra) TW – Cu, en una (1) Ø 1/2´´ de PVC. Una (1) protección de 1x20 Amp.

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.

Dos (2) unidades de Aire Acondicionado (A/A) de 12000 y 10000 BTU:

Tomando en cuenta las normas establecidas por el CEN, en sus Art. 430-22, 23 y 24, que
especifica que para la selección de conductores del circuito de un solo motor, la corriente
de diseño para la selección del conductor, tendrá un valor del 125% de la corriente nominal
a plena carga del equipo. Y para alimentadores de varios motores, la corriente de diseño se
obtendrá sumando las corrientes nominales a plena carga de todos los motores más el 25%
de la corriente a plena carga del motor mayor. Con lo anterior, y usando la Tabla N° VII
del Penissi O. para el uso de los A/A de 12000 y 10000 BTU tenemos lo siguiente:

Por lo tanto para el A/A de 10000 BTU:

1600W  1.25  8.7 Amp

230V

Se tiene un (1) circuito de 8.7Amp. para el A/A de 10000 BTU, se requiere un circuito (1)
con dos (2) #12 + uno (1) #12 (Tierra) TW – Cu, en una (1) Ø 1/2´´ de PVC. Una (1)
protección de 2x20 Amp.

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.
Por lo tanto para el A/A de 12000 BTU:

1900W  1.25  10.33 Amp

230V

Se tiene un (1) circuito de 10.33Amp. para el A/A de 12000 BTU, se requiere un circuito
(1) con dos (2) #12 + uno (1) #12 (Tierra) TW – Cu, en una (1) Ø 1/2´´ de PVC. Una (1)
protección de 2x20 Amp.

Otra opción: Si se desea conectar los dos A/A a un solo circuito ó alimentador, sería así:

1900W  1.25  (1600W )  17.28 Amp

230V 230V

Por lo que se requeriría un circuito alimentador (1) de 2#12 + uno (1) #12 (Tierra) Cu –
TW en una (1) Ø 1/2´´ de PVC.

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.

Para la protección según Penissi O. es:

Iprotecció n  Iprotecció n _ mayor   I N _ res tan tes

Iprotecció n  20 Amp  6.96 Amp  8.26 Amp  35.22 Amp.

Una (1) protección de 2x40 Amp.

Secadora de Ropa: Tomando en cuenta las normas establecidas por el CEN, en sus Art.
430-22, 23 y 24, y la Tabla N° VII del Penissi O. para el uso de una sola Secadora de Ropa
tenemos lo siguiente:
Por lo tanto la carga de la Secadora de Ropa será:

Para las fases:

5000W  1.25
 27.2 Amp
230V

Para el Neutro: Se toma para 70% de la corriente nominal del equipo (según libro de
Penissi O.) pág. 96.

27.2 Amp  0.7  19.04 Amp

Se requerirá un circuito para 27.2Amp. con 2#10 + 1#12 (Neutro) + 1#10(Tierra) Cu – TW

en una (1) Ø 3/4´´ de PVC. Una (1) protección de 2x30 Amp.(Satisface el 20% de reserva
de la corriente nominal del equipo, según el libro de Penissi O.)

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.

Lo anterior se seleccionó de:

Para las tuberías del circuito de la secadora:

Por último, se requerirá dos (2) circuitos adicionales disponibles de reserva c/u en 115 V, 3
A (1150W) con dos (2) #12 + uno (1) #12 (Tierra) Cu – TW en una (1) Ø 1/2´´ de PVC.
Con protección de 1x20Amp.

Nota: Para la selección del conductor de Tierra se regirá por la Tabla 250-122 del CEN.
Estudio de Carga:

Tomando en consideración el Art. 220.11de factores de demanda de la iluminación

general y la correspondiente Tabla 220-11 del CEN (ver pág. 38 del CEN) y el Art. 220-
31 del CEN para factores de demanda de cálculos opcionales de viviendas. (Ver pág.42
del CEN)

Art. 220-31 del CEN

Estudio de Carga

CARGA EN WATIOS (W)

FASES NEUTRO
Carga de Iluminación 2805 2805
Cargas de Tomas de Uso General 3000 3000
Carga de Lavadero 1500 1500
Sub-Total A 7305 7305
Aplicando factores de demanda
(Tabla 220-11 CEN) solo al Neutro
- 1ros 3000 W al 100%……………... - 3000
- El resto (7305 – 3000) al 35%......... - 1506.75
Sub-Total para el Neutro - 4506.75
Secadora de Ropa (Neutro al 70%) 5000 3500
Aires Acondicionado 3500 0
Circuitos Adicionales 2300 2300
Sub-Total B (Cargas Especiales) 10800
Sub-Total A+B 18105
Aplicando factores de demanda
(Tabla 220-30 CEN)
1ros 8 kW al 100% 8000
El Resto a 40% 4042
 Sub-Total C 12042
Otras Cargas Especiales 0 0
Total Otras Cargas Especiales 0 0
Total C + Otras Cargas Especiales 12042 10306.75

Acometida Eléctrica:

Por capacidad de corriente:

Fases: 12042W/230V = 52.36Amp.

Neutro: 10306.75W/230 = 44.81Amp.

Por lo tanto los conductores requeridos por capacidad de corriente y usando la Tabla 310-
16 del CEN son:

Para las fases: 2#6 Cu –THW

Para el Neutro: 1#8 Cu – THW

Se asumirá como despreciable, la longitud de la acometida, para seleccionarla solo por

capacidad de corriente.
 Luego la protección principal del circuito de la acometida asumiendo que el conductor
definitivo para las fases es el N° 6, lo que resulta:

I conductor  I calculada 65 Amp  50.36 Amp

I protección    57.62 Amp
2 2

Se elige una protección de 2x70Amp. para que la capacidad esté por encima del 20% de la
corriente de diseño (según libro de Penissi O. pág. 95)

Luego el conductor de aterramiento en el tablero general según la Tabla 250-122 del CEN
(pág. 95) será 1#8 Cu – TW.

Circuitos con Protecciones de 20A:

TUG, Calentador, A/A, Cargas
Adicionales.

Circuitos con Protecciones de 30A:

Secadora de Ropa.

Circuitos con Protecciones de 70A:

Acometida Eléctrica.

En resumen, para el circuito de la Acometida Eléctrica se requiere dos (2) #6 Cu –THW

(Fases) + un (1) #8 Cu – THW (Neutro) + 1#8 Cu – TW (Tierra) en una (1) Ø 11/2´´ de
PVC. Con protección de 2x70Amp.

Nota: Como se observó en clases los circuitos de tomas de uso general y especial, el
conductor de tierra para cada circuito se tomaba el #12 (igual a #12 de las fases),
explicación exacta de ello es que la protección de dichos circuitos eran de 20 A, por lo tanto
si se rigen por la Tabla 250-122 del CEN (Tabla anterior) observarán que para los circuitos
cuya protección es 20 A su correspondiente conductor de Tierra es el conductor #12 de
cobre, igualmente por los demás equipos que usen circuito de Tierra. Revisar ejercicios del
libro de Penissi O. páginas 93 – 104.

Diseño del Tablero General:

 Balance de Cargas:

CARGA EN WATIOS (W)

N°CIRC DESCRIPCIÓN FASE A FASE B
1 Iluminación 1402.5
2 Tomas de Uso General 1500
3 Iluminación 1402.5
4 Tomas de Uso General 1500
5 Lavadero 1500
6 Calentador de Agua 1100
7 A/A 10000 BTU 800
8 Secadora de Ropa 2500
9 A/A 10000 BTU 800
10 Secadora de Ropa 2500
11 A/A 12000 BTU 950
12 Circuito Adicional 1 1150
13 A/A 12000 BTU 950
14 Circuito Adicional 2 1150
TOTALES 9752.5 9452.5

9752.5  9452.5
Pr omedio   9602.5W
2

Porcentaje de diferencia con respecto al promedio por fase:

9752.5  9602.5 9452.5  9602.5

 100%  1.56%  100%  1.56%
9602.5 9602.5
En resumen, nos queda que:

FASE FASE A FASE B

% de Desviación 1.56 1.56

Según Penissi O. pág. 103. Se recomienda que la diferencia no exceda el 5%, sino se
tendría que corregir o intercambiar los valores en el Balance de Carga.
 Especificaciones del Tablero:

Tomando las el arreglo del Balance de Cargas para las correspondiente distribución del consumo de cada circuito obtenido en las salidas
conectadas a las barras de fases del Tablero a elegir, en este caso se requerirá un Tablero tipo residencial normalizado de 18 salidas (12
activas, 2 adicionales y 4 de reservas), bifásico 120/240V, con un interruptor principal de 2x70A, salidas secundarias de 7x20A, 2 de 2x20A,
1 de 2x30A, Barra de Neutro y una Barra para Tierra de 12 salidas. (Ver Sección 4.4 Tableros. Pág. 26-29. Libro de Penissi, O.)