Descripción general del Capítulo 2
El Capítulo 2 cubre el diseño y la protección del sistema de distribución eléctrica, desde el punto de servicio de la compañía eléctrica, pasando por los alimentadores y circuitos ramales, hasta las salidas finales. Incluye parte del material con más cálculos del NEC, particularmente los cálculos de carga para circuitos ramales y alimentadores. Dominar este capítulo es esencial para el examen.
Consejo para el examen: Espera numerosas preguntas de cálculo extraídas de los Artículos 210, 215, 220 y 230. Practica calcular las cargas de los circuitos ramales, las cargas de los alimentadores y los tamaños de las acometidas hasta que el proceso sea algo natural.
Circuitos ramales (Artículo 210)
Los circuitos ramales son el enlace final entre el dispositivo de protección contra sobrecorriente y el equipo de utilización. El Artículo 210 establece las clasificaciones, las cargas permitidas, los circuitos requeridos y los requisitos de las salidas de receptáculos.
Clasificaciones de los circuitos ramales
Las clasificaciones estándar de los circuitos ramales son de 15, 20, 30, 40 y 50 amperios. La clasificación se determina por la capacidad en amperios del dispositivo contra sobrecorriente.
- Circuitos de 15A y 20A: Circuitos de iluminación y de receptáculos de uso general. Se permite un receptáculo de 15A en un circuito de 20A, pero no a la inversa.
- Circuitos de 30A: Típicamente utilizados para cargas de aparatos específicos, como secadoras.
- Circuitos de 40A y 50A: Utilizados para equipos de cocción, electrodomésticos grandes y cargas similares.
Circuitos ramales requeridos
Las unidades de vivienda requieren como mínimo:
- Dos o más circuitos ramales de pequeños aparatos de 20A que sirven a la cocina, comedor, despensa y áreas similares.
- Al menos un circuito ramal de 20A para las salidas de receptáculos del baño.
- Al menos un circuito ramal de 20A para las salidas de receptáculos de lavandería.
Protección GFCI y AFCI
El Artículo 210.8 requiere protección mediante interruptor de circuito por falla a tierra (GFCI) para los receptáculos en baños, cocinas, garajes, exteriores, espacios de acceso debajo del piso, sótanos, áreas de lavandería y otros lugares especificados. El Artículo 210.12 requiere protección mediante interruptor de circuito por falla de arco (AFCI) para la mayoría de los circuitos ramales en las áreas habitables de las unidades de vivienda.
Alimentadores (Artículo 215) y cálculos de carga (Artículo 220)
Un alimentador suministra a uno o más paneles de distribución de circuitos ramales. Los conductores del alimentador deben dimensionarse para transportar la carga calculada según lo determine el Artículo 220.
Método de cálculo estándar
- Iluminación general: Calculada a 3 VA por pie cuadrado para viviendas. Aplica los factores de demanda de la Tabla 220.42 para cargas superiores a 3000 VA.
- Cargas de pequeños aparatos y lavandería: Cada circuito de pequeños aparatos se calcula a 1500 VA; el de lavandería a 1500 VA.
- Aparatos fijos: Cuatro o más aparatos fijados en su lugar (que no sean estufas, secadoras, HVAC) pueden utilizar un factor de demanda del 75%.
- Cargas de estufas: Usa los factores de demanda de la Tabla 220.55.
Acometidas (Artículo 230)
La acometida es el punto donde el suministro de la compañía eléctrica se conecta al cableado de las instalaciones. El Artículo 230 cubre todo, desde las bajadas de acometida y acometidas laterales hasta el equipo de acometida y los desconectadores.
- Generalmente, solo se permite una acometida por edificio, con excepciones limitadas.
- Los medios de desconexión de la acometida deben instalarse en un lugar fácilmente accesible (de fácil acceso) más cercano al punto de entrada de los conductores de acometida.
- Se permite un máximo de seis desconectadores (la regla de los “seis movimientos”) para cada acometida o conjunto de conductores de entrada de acometida.
- Los conductores de acometida deben tener protección contra sobrecorriente, y el equipo de acometida debe estar listado y ser adecuado para el propósito.
Protección contra sobrecorriente (Artículo 240)
El Artículo 240 establece los requisitos para los dispositivos de protección contra sobrecorriente (fusibles e interruptores automáticos) para proteger los conductores y equipos de condiciones de sobrecorriente.
- Los conductores deben estar protegidos a su ampacidad según las tablas aplicables, con excepciones para los conductores de derivación y los circuitos de equipos específicos.
- Las clasificaciones estándar de los dispositivos contra sobrecorriente son: 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175, 200 y superiores (240.6(A)).
- La regla del siguiente tamaño estándar superior (240.4(B)) permite la clasificación del siguiente dispositivo contra sobrecorriente estándar superior cuando la ampacidad del conductor no corresponde a una clasificación de dispositivo estándar, sujeto a ciertas limitaciones.
Puesta a tierra y unión (Artículo 250)
El Artículo 250 es uno de los artículos más extensos y frecuentemente evaluados en el NEC. Aborda la puesta a tierra del sistema, la puesta a tierra de equipos, la unión y los sistemas de electrodos de puesta a tierra.
- La puesta a tierra del sistema establece una referencia a tierra y limita la tensión impuesta por rayos o sobretensiones de la línea.
- Los conductores de puesta a tierra de equipos (EGC) proporcionan una ruta de corriente de falla de baja impedancia para facilitar el funcionamiento del dispositivo contra sobrecorriente.
- El sistema de electrodos de puesta a tierra debe incluir todos los electrodos presentes en un edificio, unidos entre sí: tubería metálica de agua, estructura metálica del edificio, electrodo revestido de concreto (tierra Ufer), anillos de tierra y electrodos de varilla o tubería.
Regla clave: El conductor de puesta a tierra de equipos y el conductor puesto a tierra (neutro) no deben conectarse juntos en el lado de la carga de los medios de desconexión de la acometida, excepto en sistemas derivados separados.
Protección contra sobretensiones (Artículo 285)
El Artículo 285 cubre los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) instalados en sistemas de cableado de instalaciones clasificados hasta 1000 voltios. Los SPD protegen los equipos de las sobretensiones transitorias causadas por rayos, conmutación de la compañía eléctrica u otros eventos.
