Parte III Cálculos de carga de alimentación y servicio
220.40 General
La carga calculada de un alimentador o servicio no deberá ser menor que la suma de las cargas en los circuitos derivados suministrados, según lo determinado por la Parte II de este artículo, después de que se hayan aplicado los factores de demanda aplicables permitidos o requeridos por las Partes III, IV, V, VI o VII.
Nota informativa n.º 1: Véase el Anexo informativo D, ejemplos D1(a) a D10, para ejemplos de cálculos de carga de alimentación y servicio .
Nota informativa n.º 2: Consulte 220.11(B) para conocer la carga máxima en amperios permitida para unidades de iluminación que funcionan con un factor de potencia inferior al 100 por ciento.
220.41 Unidades de vivienda, carga unitaria mínima
En viviendas unifamiliares, bifamiliares y multifamiliares, la carga unitaria mínima no será inferior a 33 voltamperios/m2 ( 3 voltamperios/pie2 ) .
Las cargas unitarias incluyen las siguientes salidas de iluminación y receptáculos , y no se requerirán cálculos de carga adicionales:
(1) Todas las tomas de corriente de uso general con capacidad nominal de 20 amperios o menos, incluidas las tomas conectadas a los circuitos especificados en 210.11(C)(3) y (C)(4).
(2) Las salidas de receptáculo especificadas en 210.52(E) y (G).
(3) Las tomas de alumbrado especificadas en 210.70
La carga mínima de iluminación se determinará utilizando la carga unitaria mínima y el área del piso, tal como se determina en 220.5 (C) para ocupaciones de vivienda. Los motores con una potencia nominal inferior a 1/8 hp y conectados a un circuito de iluminación se considerarán parte de la carga mínima de iluminación.
220.42 Carga de iluminación para ocupaciones no habitacionales
(A) general
Para calcular la carga mínima de iluminación se deberá utilizar una carga unitaria no inferior a la especificada en la Tabla 220.42(A) para ocupaciones no habitables y la superficie del piso determinada en 220.5(C) . Los motores con una potencia nominal inferior a 1/8 HP y conectados a un circuito de iluminación se considerarán carga de iluminación general.
Nota informativa: Los valores unitarios de la Tabla 220.42(A) se basan en condiciones de carga mínima y un factor de potencia del 80 por ciento y podrían no proporcionar capacidad suficiente para la instalación contemplada.
Tabla 220.42(A) Cargas generales de iluminación por ocupación no residencial
(B) Código de Energía
Cuando el edificio esté diseñado y construido para cumplir con un código energético adoptado por la autoridad local, se permitirá calcular la carga de iluminación utilizando los valores unitarios especificados en el código energético cuando se cumplan las siguientes condiciones:
(1) Se instala un sistema de monitorización energética que proporcionará información continua sobre la carga total de iluminación general del edificio.
(2) El sistema de control de la energía se configurará con valores de alarma para alertar al propietario o administrador del edificio si la carga de iluminación excede los valores establecidos por el código de energía. Se permitirán medios automáticos para tomar medidas para reducir la carga conectada.
(3) Los factores de demanda especificados en 220.45 no se aplican a la carga de iluminación general.
(4) Se aplicará el multiplicador de carga continua del 125 por ciento.
220.43 Edificios de oficinas
En edificios de oficinas, las cargas de los receptáculos se calcularán como la mayor de las siguientes:
La carga calculada a partir de 220.14 (1) después de aplicar los factores de demanda de la Tabla 220.47
11 voltamperios/m2 o 1 voltamperio/ pie2
220.44 Ocupaciones en hoteles y moteles
En las habitaciones o suites de huéspedes de hoteles y moteles, las siguientes tomas de corriente y de iluminación están incluidas en la carga unitaria mínima de la Tabla 220.42(A), y no se requerirán cálculos de carga adicionales para dichas tomas :
(1) Todas las tomas de corriente de uso general con capacidad nominal de 20 amperios o menos, incluidas las tomas conectadas a los circuitos en 210.11(C)(3) y (C)(4)
(2) Las salidas de receptáculo especificadas en 210.52(E)(3)
(3) Las tomas de alumbrado especificadas en 210.70
220.45 Iluminación general
Los factores de demanda especificados en la Tabla 220.45 se aplicarán a la parte de la carga total del circuito derivado calculada para la iluminación general. No se aplicarán para determinar la cantidad de circuitos derivados para la iluminación general.
Tabla 220.45 Factores de demanda de carga de iluminación
220.46 Iluminación de vitrinas y rieles
(A) Vitrinas
Para la iluminación de escaparates , se deberá incluir una carga no inferior a 660 voltamperios/metro lineal o 200 voltamperios/pie lineal por escaparate , medida horizontalmente a lo largo de su base.
Nota informativa: Consulte 220.14(G) para conocer los circuitos derivados que alimentan las ventanas de exhibición
(B) Iluminación de riel
Para la iluminación en rieles que no sean unidades de vivienda o habitaciones o suites de huéspedes de hoteles o moteles, se deberá incluir una carga adicional de 150 voltamperios por cada 600 mm (2 pies) de riel de iluminación o fracción de la misma. Cuando se instale un riel multicircuito, se considerará que la carga se divide en partes iguales entre los circuitos del riel.
Excepción: Si la iluminación del riel se suministra a través de un dispositivo que limita la corriente al riel, se permitirá calcular la carga en función de la clasificación del dispositivo utilizado para limitar la corriente.
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220.47 Cargas de receptáculos (distintas de las unidades de vivienda)
Se permitirá que las cargas de los receptáculos calculadas de acuerdo con 220.14(H) y (I) estén sujetas a los factores de demanda que se indican en la Tabla 220.45 o la Tabla 220.47.
Tabla 220.47 Factores de demanda para cargas de receptáculos no residenciales
220.50 Motores y equipos de aire acondicionado
(A) Motores
Los requisitos de dimensionamiento de conductores especificados en 430.24 y 430.25 y el método de cálculo del factor de demanda del alimentador especificado en 430.26 se utilizarán para determinar las cargas del motor.
(B) Equipos de aire acondicionado
Los requisitos de dimensionamiento de conductores especificados en la Parte IV del Artículo 440 se utilizarán para determinar las cargas de aire acondicionado para motocompresores de refrigerante hermético .
220.51 Calefacción eléctrica fija de espacios
Las cargas eléctricas fijas de calefacción de espacios se calcularán al 100 por ciento de la carga total conectada. Sin embargo, en ningún caso la corriente nominal de una carga de servicio o de un alimentador será inferior a la corriente nominal del circuito derivado más grande que reciba suministro.
Excepción: Si la carga reducida de los conductores resulta de unidades que operan en ciclo de trabajo o de manera intermitente, o de que todas las unidades no operan al mismo tiempo, la autoridad competente deberá estar autorizada a otorgar permiso para que los conductores de alimentación y servicio tengan una ampacidad menor al 100 por ciento si los conductores tienen una ampacidad para la carga así determinada.
220.52 Cargas de electrodomésticos pequeños y de lavandería – Unidad de vivienda
(A) Carga del circuito de pequeños electrodomésticos
En cada unidad de vivienda , la carga se calculará en 1500 voltamperios para cada circuito derivado de dos cables para pequeños electrodomésticos, tal como se contempla en 210.11(C)(1) .
Cuando la carga se subdivida en dos o más alimentadores , la carga calculada para cada uno de ellos deberá incluir no menos de 1500 voltamperios para cada circuito derivado de dos cables para pequeños electrodomésticos .
Se permitirá que estas cargas se incluyan con la carga de iluminación general y estén sujetas a los factores de demanda que se proporcionan en la Tabla 220.45.
Excepción: El circuito derivado individual permitido por 210.52(B)(1) , Excepción No. 2, podrá excluirse del cálculo requerido por 220.52 .
(B) Carga del circuito de lavandería
Se deberá incluir una carga no inferior a 1500 voltamperios por cada circuito de ramal de lavandería de 2 cables instalado según lo dispuesto en 210.11(C)(2) .
Se permitirá que esta carga se incluya con la carga de iluminación general y estará sujeta a los factores de demanda provistos en la Tabla 220.45.
220.53 Carga de electrodomésticos – Unidad(es) de vivienda
Se permitirá aplicar un factor de demanda del 75 por ciento a la carga nominal nominal de cuatro o más aparatos de 1/4 hp o más, o de 500 vatios o más, que estén fijados en su lugar y que reciban el servicio del mismo alimentador o servicio en una vivienda unifamiliar, bifamiliar o multifamiliar. Este factor de demanda no se aplicará a lo siguiente:
(1) Equipos de cocina eléctricos domésticos que se fijan en su lugar
(2) Secadoras de ropa
(3) Equipos de calefacción de espacios
(4) Equipos de aire acondicionado
(5) Equipos de suministro de vehículos eléctricos ( EVSE )
220.54 Secadoras de ropa eléctricas – Unidad(es) de vivienda
La carga de las secadoras de ropa eléctricas domésticas en una o más unidades de vivienda será de 5000 vatios (voltamperios) o la potencia nominal indicada en la placa de identificación, la que sea mayor, para cada secadora servida. Se permitirá el uso de los factores de demanda de la Tabla 220.54.
Cuando dos o más secadoras monofásicas sean alimentadas por un alimentador o servicio trifásico de 4 cables , la carga total se calculará sobre la base del doble del número máximo conectado entre dos fases.
Los kilovoltamperios (kVA) se considerarán equivalentes a kilovatios (kW) para las cargas calculadas en esta sección.
Tabla 220.54 Factores de demanda de secadoras de ropa eléctricas para uso doméstico
220.55 Aparatos eléctricos de cocina en unidades de vivienda y aparatos de cocina domésticos utilizados en programas de enseñanza
Se permitirá calcular la carga de las cocinas eléctricas domésticas, hornos de pared, unidades de cocina de encimera y otros aparatos de cocina domésticos con potencia nominal individual superior a 1 3/4 kW de acuerdo con la Tabla 220.55. Los kilovoltamperios (kVA) se considerarán equivalentes a kilovatios (kW) para las cargas calculadas de conformidad con esta sección.
Cuando dos o más rangos monofásicos son alimentados por un alimentador o servicio trifásico de 4 cables , la carga total se calculará sobre la base del doble del número máximo conectado entre dos fases.
Nota informativa No. 1: Véase el Anexo informativo D para ejemplos.
Nota informativa No. 2: Véase la Tabla 220.56 para conocer los factores de demanda de equipos de cocina comerciales .
Tabla 220.55 Factores de demanda y cargas para cocinas eléctricas domésticas, hornos montados en la pared, unidades de cocción montadas en la encimera y otros electrodomésticos de cocina domésticos con una potencia nominal superior a 1 3/4 kW (la columna C se debe utilizar en todos los casos , excepto que se permita lo contrario en la Nota 3).
Notas:
- Rangos de potencia de más de 12 kW a 27 kW, todos con la misma potencia nominal. Para rangos con potencia nominal individual de más de 12 kW pero no más de 27 kW, la demanda máxima de la Columna C se incrementará en un 5 por ciento por cada kilovatio adicional de potencia nominal o fracción importante de la misma por la cual la potencia nominal de los rangos individuales exceda los 12 kW.
- Rangos de potencias nominales diferentes de más de 8 3/4 kW a 27 kW. Para rangos con potencias nominales individuales de más de 8 3/4 kW y de potencias nominales diferentes , pero ninguno que supere los 27 kW, se calculará un valor nominal promedio sumando las potencias nominales de todos los rangos para obtener la carga total conectada (usando 12 kW para cualquier rango nominal de menos de 12 kW) y dividiendo por el número total de rangos. Luego, la demanda máxima en la Columna C se incrementará en un 5 por ciento por cada kilovatio o fracción mayor del mismo por el cual este valor promedio exceda los 12 kW.
- De más de 1 3/4 kW a 8 3/4 kW . En lugar del método previsto en la Columna C, se permitirá sumar las potencias nominales de todos los aparatos de cocina domésticos con potencias nominales de más de 1 3/4 kW pero no más de 8 3/4 kW y multiplicar la suma por los factores de demanda especificados en la Columna A o la Columna B para la cantidad dada de aparatos . Cuando la potencia nominal de los aparatos de cocina se encuentre en las Columnas A y B, se aplicarán los factores de demanda de cada columna a los aparatos de esa columna y se sumarán los resultados.
- Se permitirá el cálculo de la carga del circuito derivado para un rango de acuerdo con la Tabla 220.55.
- La carga del circuito derivado para un horno montado en la pared o una unidad de cocción montada en el mostrador deberá ser la clasificación indicada en la placa de identificación del aparato .
- La carga del circuito derivado para una unidad de cocina montada en el mostrador y no más de dos hornos montados en la pared, todos alimentados desde un solo circuito derivado y ubicados en la misma habitación, se calculará sumando la clasificación de placa de identificación de los aparatos individuales y tratando este total como equivalente a una estufa.
- Esta tabla también se aplicará a los aparatos de cocina domésticos de potencia superior a 1 3/4 kW y utilizados en programas de instrucción.
220.56 Equipo de cocina (excepto unidades de vivienda)
Se permitirá calcular la carga para equipos de cocina eléctricos comerciales , calentadores de refuerzo para lavavajillas, calentadores de agua y otros equipos de cocina de acuerdo con la Tabla 220.56. Otros equipos de cocina deben incluir equipos que estén fijados en su lugar y tengan una potencia nominal de 1/4 hp o más, o 500 vatios o más.
Estos factores de demanda se deben aplicar a todos los equipos que tengan control termostático o uso intermitente como equipo de cocina . Estos factores de demanda no se deben aplicar a equipos de calefacción , ventilación o aire acondicionado .
Sin embargo, en ningún caso la carga calculada del alimentador o servicio será menor que la suma de las dos cargas mayores del equipo de cocina .
Tabla 220.56 Factores de demanda de equipos de cocina (distintos de las unidades de vivienda )
220.57 Carga de equipos de suministro de vehículos eléctricos (EVSE)
La carga EVSE se calculará en 7200 vatios (voltiamperios) o en la clasificación de la placa de identificación del equipo , lo que sea mayor.
220.60 Cargas no coincidentes
Si es poco probable que se utilicen simultáneamente dos o más cargas no coincidentes, se permitirá utilizar únicamente la(s) carga(s) más grande(s) que se utilizarán al mismo tiempo para calcular la carga total de un alimentador o servicio . Si una carga de motor o de aire acondicionado es parte de la carga no coincidente y no es la más grande de las cargas no coincidentes, se utilizará en el cálculo el 125 por ciento de la carga del motor o de la carga del aire acondicionado, la que sea mayor.
220.61 Carga neutra del alimentador o servicio
(A) Cálculo básico
La carga del neutro del alimentador o servicio será el desequilibrio máximo de la carga determinada por este artículo. La carga desequilibrada máxima será la carga neta máxima calculada entre el conductor neutro y cualquier conductor no puesto a tierra .
Excepción: Para sistemas de 3 cables , bifásicos o de 5 cables , bifásicos, la carga máxima desequilibrada será la carga neta máxima calculada entre el conductor neutro y cualquier conductor no puesto a tierra multiplicada por 140 por ciento.
(B) Reducciones Permitidas
Se permitirá que a un servicio o alimentador que suministre las siguientes cargas se le aplique un factor de demanda adicional del 70 por ciento a la cantidad indicada en 220.61(B)(1) y a una parte de la cantidad indicada en 220.61 (B)(2).
(1) Cocinas eléctricas domésticas, hornos de pared, unidades de cocina montadas sobre encimera y secadoras
Un alimentador o servicio que abastece a cocinas eléctricas de uso doméstico, hornos montados en la pared, unidades de cocina montadas en la encimera y secadoras eléctricas, donde la carga máxima desequilibrada se ha determinado de acuerdo con la Tabla 220.55 para cocinas y la Tabla 220.54 para secadoras.
(2) Carga desequilibrada superior a 200 amperios
Aquella parte de la carga desequilibrada que excede los 200 amperios donde el alimentador o servicio se suministra desde un sistema de CC de 3 cables o de CA monofásica; un sistema trifásico de 4 cables ; un sistema bifásico de 3 cables ; o un sistema bifásico de 5 cables .
Nota informativa: Véase el Anexo informativo D, Ejemplos D1(a), D1(b), D2(b), D4(a) y D5(a) para ver ejemplos de cargas neutrales de servicio o de alimentación desequilibradas .
(C) Reducciones Prohibidas
No se deberá aplicar ninguna reducción de la capacidad del conductor neutro o puesto a tierra a la cantidad en 220.61 (C)(1), o parte de la cantidad en (C)(2), de la determinada por el cálculo básico:
(1) Cualquier parte de un circuito de 3 cables que consta de 2 conductores sin conexión a tierra y el conductor neutro de un sistema trifásico de 4 cables conectado en estrella.
(2) Esa parte que consiste en cargas no lineales suministradas desde un sistema trifásico de 4 cables , conectado en estrella.
Nota informativa: Un sistema de energía trifásico, de 4 cables y conectado en estrella utilizado para suministrar energía a cargas no lineales puede requerir que el diseño del sistema de energía permita la posibilidad de corrientes de conductor neutro con altos armónicos .
220.70 Sistemas de gestión de la energía (SGE)
Si se utiliza un sistema de gestión de energía ( EMS ) para limitar la corriente a un alimentador o servicio de acuerdo con 750.30 , se permitirá utilizar un valor único igual al punto de ajuste de amperios máximo del EMS en los cálculos de carga para el alimentador o servicio .
El valor de ajuste del EMS se considerará una carga continua a los efectos de los cálculos de carga.