Guía técnica
Cuadro de Cargas CFE: Balance Trifásico, Fórmula y Ejercicios
Formato de cuadro de cargas CFE y balance trifásico: tabla A/B/C, fórmula de desbalance, ejercicios resueltos y método para repartir circuitos 1F, 2F y 3F.
Balance de cargas: respuesta rápida
El balance de cargas es la distribución de circuitos entre fases para que A, B y C queden lo más cercanas posible. Si buscas balanceo de cargas eléctricas en un sistema trifásico, primero separa cargas 3F, 2F y 1F; después mueve las cargas 1F para compensar la fase más baja y dejar una tabla lista para memoria o revisión CFE.
| Si buscas… | Respuesta directa | Sigue aquí |
|---|---|---|
| fórmula de balance de cargas | %Desbalanceo = (fase mayor - fase menor) / promedio × 100 | Fórmula |
| ejercicios de balanceo de cargas | Practica con vivienda, local comercial y cuadro de tablero; usa 10% como criterio práctico inicial de revisión | Ejercicios |
| cuadro de cargas para CFE o expediente | Entrega circuito, tipo, fases, VA/W, aportes A/B/C e interruptor | Cuadro verificable |
| balance trifásico A/B/C | Deja fijas las cargas 3F y 2F, reparte las 1F para igualar fases | Método paso a paso |
| calculadora de balance | Captura circuitos y exporta porcentaje + tabla por fase | Calculadora |
Formato de cuadro de cargas CFE antes de la teoría
Si solo necesitas entregar un formato de cuadro de cargas CFE, empieza por esta estructura antes de la teoría. Primero calcula la demanda con carga residencial o carga comercial, luego reparte circuitos en la calculadora de balance y cierra con tablero principal.
| Campo del cuadro | Qué debe contener | Error que evita |
|---|---|---|
| Circuito | Nombre funcional y número de circuito | Tablas sin trazabilidad en tablero |
| Tipo | 1F, 2F o 3F | Poner una carga 220 V completa en una sola fase |
| Fases | A, B, C, A-B, B-C, A-C o A-B-C | Desbalance falso por fase mal asignada |
| VA/W | Potencia de placa o cálculo Art. 220 | Sumar watts sin criterio de demanda |
| Reparto A/B/C | VA usado para el balance por fase | Cuadro de cargas CFE sin balance verificable |
| Interruptor | Polos y amperaje | No coordinar con Art. 240 y tablero |
Balance de cargas: qué corrige en el tablero
El balance de cargas es la distribución equitativa de las cargas eléctricas entre las tres fases de un sistema trifásico. Un sistema desbalanceado puede provocar corrientes desiguales, variaciones de tensión, calentamiento y pérdidas adicionales según la instalación y las cargas conectadas.
Si quieres calcular, usa la calculadora
Si ya tienes circuitos, potencias e interruptores, ve directo a la calculadora de balance de cargas. La herramienta reparte cargas 1F, 2F y 3F por fase, calcula el desbalance y genera un cuadro de cargas editable que puedes copiar o descargar.
| Si necesitas… | Usa este recurso | Qué obtienes |
|---|---|---|
| Balancear un tablero 2F/3F | Calculadora de balance de cargas | Aportes A/B/C, porcentaje de desbalance y cuadro exportable |
| Preparar cuadro de cargas para expediente | Cuadro de cargas verificable | Circuito, tipo, fases, VA/W, A, B, C e interruptor |
| Calcular carga antes de balancear | Categoría cálculo de carga | Ruta carga residencial/comercial → demanda → balance → tablero |
| Revisar base NOM | NOM-001-SEDE para cargas y Art. 220 | Contexto de carga, demanda y distribución uniforme |
Qué revisar cuando el balance sale alto
Si el desbalance supera el criterio práctico, no cambies el interruptor como primera reacción. Revisa primero si hay cargas monofásicas mal repartidas, cargas 2F acumuladas sobre el mismo par de fases o circuitos que deberían separarse.
| Señal en el tablero | Qué revisar | Siguiente acción |
|---|---|---|
| Una fase queda muy alta | Cargas 1F concentradas | Mover circuitos 1F a la fase baja |
| Dos fases quedan altas | Cargas 2F repetidas sobre el mismo par | Alternar pares A-B, B-C, A-C |
| Neutro caliente | Muchos circuitos 1F desbalanceados o armónicos | Medir corriente de neutro y redistribuir |
| Motores trifásicos se calientan | Voltaje desbalanceado o problema del motor | Revisar tensión, conexiones, carga, conductor y protección; estudiar Icc si hay fallas o disparos |
| Tablero sin espacios | Falta de polos o reserva | Pasar a tablero principal |
Fórmula de Porcentaje de Desbalanceo
%Desbalanceo = [(Fase mayor - Fase menor) / Fase promedio] × 100
Criterio práctico de revisión
La NOM-001-SEDE-2012 no fija un porcentaje único de desbalance para todos los tableros. En proyecto y mantenimiento se usa el 10% como criterio práctico: por debajo de ese valor el tablero suele estar razonablemente distribuido; por encima conviene revisar la asignación de circuitos 1F.
| Nivel | Desbalanceo | Acción |
|---|---|---|
| Referencia baja | ≤ 5% | Documentar y contrastar con medición si el proyecto lo requiere |
| Revisar en campo | >5% y ≤10% | Verificar cargas, tensión y condición de operación |
| Priorizar estudio | >10% y ≤20% | Redistribuir cargas 1F o revisar el diseño |
| Revisión inmediata | >20% | Evaluar el riesgo antes de operar o agregar cargas sensibles |
Método de Balanceo Paso a Paso
1. Inventario de cargas
Listar todas las cargas con su potencia y tipo de conexión:
| Circuito | Carga (VA) | Tipo | Fases |
|---|---|---|---|
| C1 - Iluminación zona 1 | 800 | 1F 127V | B |
| C2 - Tomacorrientes oficina | 1,500 | 1F 127V | A |
| C3 - A/C recepción | 2,400 | 2F 220V | A-B |
| C4 - Iluminación zona 2 | 600 | 1F 127V | C |
| C5 - Tomacorrientes bodega | 1,200 | 1F 127V | C |
| C6 - A/C oficina | 2,400 | 2F 220V | B-C |
| C7 - Bomba 1 HP | 1,200 | 3F | A-B-C |
| C8 - Iluminación exterior | 400 | 1F 127V | A |
| C9 - Servidor | 2,000 | 1F 127V | B |
| C10 - Secadora industrial | 5,000 | 2F 220V | A-C |
2. Separar cargas por tipo de conexión
Cargas trifásicas (se distribuyen automáticamente):
- Bomba 1 HP: 1,200 VA → 400 VA por fase
Cargas bifásicas (220V, ocupan 2 fases):
- A/C recepción: 2,400 VA → 1,200 VA por fase
- A/C oficina: 2,400 VA → 1,200 VA por fase
- Secadora: 5,000 VA → 2,500 VA por fase
En cargas 2F y 3F, este reparto sirve para el cuadro y el balance por fase. La corriente real del circuito debe verificarse con la tensión entre líneas y con el tablero o fabricante del equipo.
Cargas monofásicas (127V, ocupan 1 fase):
- C1: 800 VA, C2: 1,500 VA, C4: 600 VA, C5: 1,200 VA, C8: 400 VA, C9: 2,000 VA
3. Distribuir las cargas
Asignar cargas monofásicas buscando equilibrio:
Paso 3a — Distribuir las cargas bifásicas (220V):
| Carga bifásica | Fases ocupadas | VA por fase |
|---|---|---|
| C3 - A/C recepción | A-B | 1,200 + 1,200 |
| C6 - A/C oficina | B-C | 1,200 + 1,200 |
| C10 - Secadora | A-C | 2,500 + 2,500 |
Paso 3b — Distribuir cargas monofásicas buscando equilibrio:
El ajuste correcto no es mover al azar el circuito más pequeño. Primero se dejan fijas las cargas 2F/3F y luego se reparten las 1F para compensar las fases que quedaron bajas:
| Fase | Trifásica | Bifásica | Monofásica final | Total VA |
|---|---|---|---|---|
| A | 400 | C3: 1,200 + C10: 2,500 | C2: 1,500 + C8: 400 | 6,000 |
| B | 400 | C3: 1,200 + C6: 1,200 | C9: 2,000 + C1: 800 | 5,600 |
| C | 400 | C6: 1,200 + C10: 2,500 | C5: 1,200 + C4: 600 | 5,900 |
Este es el mismo criterio que debe reproducir la calculadora: las cargas 2F se reparten entre dos fases, las 3F se distribuyen entre A/B/C y las 1F se mueven para compensar la fase más baja.
4. Verificar el desbalanceo
- Promedio: (6,000 + 5,600 + 5,900) / 3 = 5,833 VA
- Mayor: 6,000, menor: 5,600
- %Desbalanceo = (6,000 - 5,600) / 5,833 × 100 = 6.9% → Operable
Use la calculadora de balance de cargas con estos mismos circuitos para verificar los aportes por fase y exportar el cuadro de cargas.
Ejercicios de balanceo de cargas
Si buscas ejercicios de balanceo de cargas, practica con estos tres casos antes de mover circuitos en campo. Captura cada caso en la calculadora de balance de cargas y compara el porcentaje de desbalance:
| Ejercicio | Circuitos base | Reto | Resultado esperado |
|---|---|---|---|
| Vivienda 127/220V | 6 cargas 1F y 2 minisplits 2F | Mover las cargas 1F hasta bajar de 10% | Balance L1/L2 documentable |
| Local comercial 3F | Iluminación, contactos, A/C y refrigeración | Separar 1F, 2F y 3F antes de distribuir | A/B/C con diferencia menor a 10% |
| Cuadro de cargas CFE | 10 circuitos con VA e interruptor | Entregar aportes A, B, C por circuito | Tabla lista para memoria o revisión |
No uses estos ejercicios para justificar un tablero real sin revisar demanda, carga continua, motores, caída de tensión y protecciones. El flujo correcto es: cálculo de carga → balance de cargas → tablero principal.
Ejercicio resuelto rápido: tablero trifásico
Tienes estas cargas monofásicas después de separar las cargas 2F y 3F:
| Fase inicial | Carga fija 2F/3F | Cargas 1F asignadas | Total inicial |
|---|---|---|---|
| A | 4,100 VA | C2 1,500 + C8 400 | 6,000 VA |
| B | 2,800 VA | C9 2,000 + C1 800 | 5,600 VA |
| C | 4,100 VA | C5 1,200 + C4 600 | 5,900 VA |
Resultado:
- Promedio = 5,833 VA.
- Diferencia mayor-menor = 400 VA.
- Desbalance = 400 / 5,833 × 100 = 6.9%.
- Resultado dentro del criterio práctico inicial: sí, porque queda por debajo de 10%; todavía debe contrastarse con el proyecto y la medición de campo.
Ejercicio resuelto rápido: mover una carga 1F
Si un tablero queda A = 7,000 VA, B = 5,200 VA y C = 5,100 VA, el desbalance inicial es:
- Promedio = 5,767 VA.
- Diferencia = 1,900 VA.
- Desbalance = 32.9%.
Antes de cambiar interruptores grandes, busca cargas 1F medianas en A. Si mueves una carga de 900 VA de A hacia C, queda A = 6,100 VA, B = 5,200 VA y C = 6,000 VA:
- Promedio = 5,767 VA.
- Diferencia = 900 VA.
- Desbalance = 15.6%.
Todavía requiere ajuste. La siguiente corrección debe atacar B, no volver a cargar C. Ese es el criterio práctico: mover circuitos 1F hacia la fase más baja sin crear una nueva fase dominante.
5. Cuadro de cargas verificable
Para preparar un cuadro de cargas CFE, la salida útil no es solo el porcentaje de desbalance: es una tabla verificable que pueda revisarse en memoria técnica, tablero o trámite. Use este formato para copiar o exportar los circuitos con su reparto por fase.
| Circuito | Tipo | Fases | VA/W | A | B | C | Interruptor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C1 - Iluminación zona 1 | 1F 127V | B | 800 | 0 | 800 | 0 | 1P 15A |
| C2 - Tomacorrientes oficina | 1F 127V | A | 1,500 | 1,500 | 0 | 0 | 1P 20A |
| C3 - A/C recepción | 2F 220V | A-B | 2,400 | 1,200 | 1,200 | 0 | 2P 20A |
| C4 - Iluminación zona 2 | 1F 127V | C | 600 | 0 | 0 | 600 | 1P 15A |
| C5 - Tomacorrientes bodega | 1F 127V | C | 1,200 | 0 | 0 | 1,200 | 1P 20A |
| C6 - A/C oficina | 2F 220V | B-C | 2,400 | 0 | 1,200 | 1,200 | 2P 20A |
| C7 - Bomba 1 HP | 3F | A-B-C | 1,200 | 400 | 400 | 400 | 3P 15A |
| C8 - Iluminación exterior | 1F 127V | A | 400 | 400 | 0 | 0 | 1P 15A |
| C9 - Servidor | 1F 127V | B | 2,000 | 0 | 2,000 | 0 | 1P 20A |
| C10 - Secadora industrial | 2F 220V | A-C | 5,000 | 2,500 | 0 | 2,500 | 2P 30A |
Diagrama de Tablero
Un tablero trifásico suele alternar polos por fase, pero el orden exacto depende del fabricante y del tablero. Verifique siempre el diagrama del equipo:
| Polo | Fase | Polo | Fase |
|---|---|---|---|
| 1 | A | 2 | B |
| 3 | C | 4 | A |
| 5 | B | 6 | C |
| 7 | A | 8 | B |
| 9 | C | 10 | A |
Los circuitos bifásicos (220V) ocupan dos polos del tablero según el diagrama del fabricante y el interruptor listado; no asuma un patrón único para todos los modelos.
Balance en Tableros Monofásicos Bifásicos (127/220V)
En instalaciones residenciales mexicanas con servicio bifásico (127/220V, 3 hilos), el balance entre las dos fases es igualmente importante:
Inventario de cargas residenciales típicas
| Circuito | Carga (VA) | Tipo |
|---|---|---|
| C1 - Iluminación recámaras | 400 | 1F (127V) |
| C2 - Iluminación sala/comedor | 500 | 1F (127V) |
| C3 - Contactos recámaras | 1,200 | 1F (127V) |
| C4 - Contactos sala/comedor | 1,500 | 1F (127V) |
| C5 - Refrigerador (dedicado) | 350 | 1F (127V) |
| C6 - Microondas (dedicado) | 1,200 | 1F (127V) |
| C7 - Lavadora (dedicado) | 800 | 1F (127V) |
| C8 - Minisplit recámara (220V) | 2,200 | 2F (220V) |
| C9 - Minisplit sala (220V) | 2,400 | 2F (220V) |
Distribución óptima
Las cargas bifásicas (220V) se reparten automáticamente entre ambas fases. Las monofásicas (127V) se asignan buscando equilibrio:
| Fase | Bifásica (auto) | Monofásica | Total VA |
|---|---|---|---|
| L1 | C8: 1,100 + C9: 1,200 | C1: 400 + C4: 1,500 + C5: 350 | 4,550 |
| L2 | C8: 1,100 + C9: 1,200 | C2: 500 + C3: 1,200 + C6: 1,200 | 5,200 |
Diferencia: 650 VA → %Desbalanceo = 650 / 4,875 × 100 = 13.3% → Revisar y redistribuir cargas 1F.
Mover C7 (800 VA) a Fase L1 mejoraría a 5,350 vs 5,200 → 3.1% → Ideal.
Qué entregar en una memoria/cuadro de cargas
- Lista de circuitos con nombre funcional, no solo número de polo.
- Tipo de conexión: 1F, 2F o 3F.
- Fases asignadas: A, B, C, A-B, B-C, A-C o A-B-C.
- Potencia por circuito en VA/W y aportes separados a A, B y C.
- Interruptor por circuito y observación de carga continua, motor, A/C o equipo dedicado.
- Total por fase, promedio, fase mayor, fase menor y porcentaje de desbalance.
- Criterio usado: el 10% es referencia práctica de revisión, no un límite único escrito por la NOM para todos los casos.
- Siguiente paso: validar demanda/tablero con tablero principal y revisar cargas desde Art. 220.
Referencia Normativa
- NOM-001-SEDE-2012 Art. 210.11(B): Distribución uniforme cuando la carga se calcula por VA/m²
- NOM-001-SEDE-2012 Art. 220.61: Carga del neutro por máximo desequilibrio
- NOM-001-SEDE-2012 Art. 408.3(E): Disposición de fases A, B y C en tableros
- IEEE Std 1159: Calidad de energía y desbalanceo
- IEEE Std 141 (Red Book): Práctica recomendada para distribución eléctrica
Errores Comunes
1. No considerar cargas futuras
Balancear perfectamente hoy y agregar cargas a una sola fase mañana crea desbalanceo. Reserve espacio en cada fase para crecimiento uniforme.
2. Ignorar las cargas variables
Equipos como A/C, refrigeración y motores de arranque intermitente no consumen constantemente. El balance debe considerar los patrones de operación, no solo las cargas de placa.
3. Conectar cargas grandes en una sola fase
Una sola carga grande (como un horno o secadora industrial) en una fase puede concentrar carga en esa fase. Use la conexión que exige el equipo y distribuya correctamente las cargas 2F o 3F según tensión, conductor, protección y fases disponibles.
Preguntas Frecuentes
¿Es obligatorio balancear las cargas según la NOM?
No hay un porcentaje máximo único para todos los tableros en la NOM-001-SEDE-2012. El Art. 210.11(B) habla de distribución uniforme cuando la carga se calcula por VA/m²; el Art. 220.61 trata la carga del neutro por máximo desequilibrio; y el Art. 408.3(E) trata la disposición de fases en tableros. En revisión profesional pueden pedir cuadro de cargas y mediciones, pero conviene documentarlo como criterio de diseño y campo, no como un límite universal.
¿Cómo verifico el balance de cargas en campo?
Con una pinza amperimétrica: mida la corriente en cada fase del alimentador principal y compare las lecturas. Como criterio práctico inicial, procure que la diferencia no exceda 10% entre la fase con mayor y menor corriente; si se supera, revise si hay cargas 1F mal repartidas, cargas 2F acumuladas o cambios recientes en el tablero.
¿El desbalanceo afecta mi recibo de CFE?
Indirectamente. Un sistema desbalanceado puede aumentar pérdidas, calentar conductores o neutro y causar disparos de protecciones, lo que afecta operación y consumo. Puede influir en el comportamiento del factor de potencia, pero la penalización depende del FP medido, la instalación y la tarifa aplicable, no del desbalance por sí solo.
¿Puedo mover circuitos de una fase a otra sin apagar todo?
No. Siempre desenergice el tablero antes de reubicar circuitos. Mover conductores en un tablero energizado es extremadamente peligroso.
¿Un tablero monofásico necesita balance?
En un tablero monofásico con dos fases (127/220V), sí debe balancear las cargas entre las dos fases. El principio es el mismo pero con 2 fases en lugar de 3.
Recursos Relacionados
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