¿Qué representa el factor de simultaneidad de un alimentador?

El factor de simultaneidad de un alimentador expresa la relación entre la demanda máxima simultánea del conjunto de cargas conectadas y la potencia total instalada de dichas cargas. Indica qué fracción de la potencia instalada se utiliza realmente en el instante de máxima coincidencia de uso. Valores bajos de este factor reflejan una alta diversidad de funcionamiento entre las cargas.

¿En qué se diferencia el factor de simultaneidad del factor de demanda?

El factor de demanda se define como la relación entre la demanda máxima de una instalación y su potencia instalada. El factor de simultaneidad se aplica a grupos de cargas o alimentadores y relaciona la demanda máxima del conjunto con la suma de las demandas máximas de sus partes. Mientras el factor de demanda describe el aprovechamiento de la potencia instalada global, el factor de simultaneidad describe la coincidencia de funcionamiento entre cargas individuales o subsistemas.

¿Puedo usar corrientes medidas en lugar de kW para calcular el factor de simultaneidad?

Es posible utilizar corrientes medidas siempre que se conozcan también la tensión del sistema y el factor de potencia medio. Con esos datos, la demanda máxima en kW puede estimarse mediante las fórmulas trifásicas o monofásicas correspondientes y, a partir de esa demanda estimada, se obtiene el factor de simultaneidad dividiendo por la potencia instalada de las cargas conectadas al alimentador.

¿Qué implica obtener un factor de simultaneidad mayor que 1 en la calculadora?

Un resultado de factor de simultaneidad mayor que 1 suele indicar inconsistencias en los datos de entrada: potencia instalada subestimada, cargas añadidas sin actualizar el inventario, errores en la lectura de instrumentos o en la conversión de corriente a potencia. En un diseño coherente, con potencias instaladas correctamente contabilizadas, el factor de simultaneidad debería ser menor o igual que 1.

Calculadora de factor de simultaneidad para alimentadores

Calculadora práctica para determinar el factor de simultaneidad en alimentadores eléctricos industriales con precisión robusta.

Guía técnica y normativa para ingenieros eléctricos, con fórmulas, tablas y ejemplos resueltos comprobados prácticos.

Calculadora de factor de simultaneidad para alimentadores (Fs)

Potencia total instalada de las cargas alimentadas (kW)

Demanda máxima simultánea del alimentador (kW)

Opciones avanzadas

Intensidad máxima medida en el alimentador (A)

Tensión nominal del sistema (V)

Tipo de sistema

Factor de potencia medio (adimensional)

Margen de seguridad sobre la demanda máxima (%)

Número de circuitos o cargas similares alimentadas (-)

Puede subir una foto de una placa de datos o diagrama unifilar para sugerir potencias y corrientes del alimentador.

⚡ Más calculadoras eléctricas

Introduzca los datos eléctricos del alimentador para calcular el factor de simultaneidad.

Fórmulas utilizadas

Factor de simultaneidad del alimentador (Fs): Fs = Demanda máxima simultánea del alimentador (kW) / Potencia total instalada de las cargas (kW).
Estimación de demanda máxima a partir de corriente medida:
- Trifásico: P_demanda(kW) = √3 × V_L-L (V) × I_L (A) × fp / 1000.
- Monofásico: P_demanda(kW) = V (V) × I (A) × fp / 1000.
Potencia de diseño del alimentador considerando margen de seguridad: P_diseño(kW) = P_demanda(kW) × (1 + margen_seguridad / 100).
Corriente de diseño del alimentador (si se conocen tensión y factor de potencia):
- Trifásico: I_diseño(A) = P_diseño(kW) × 1000 / (√3 × V_L-L (V) × fp).
- Monofásico: I_diseño(A) = P_diseño(kW) × 1000 / (V (V) × fp).

Tipo de uso del alimentador	Número típico de circuitos	Rango típico de Fs	Comentario
Alumbrado de oficinas	10–30	0.6 – 0.8	Encendido parcial según horarios y sectores.
Tomacorrientes generales en oficinas	10–40	0.3 – 0.6	Uso muy variable de equipos portátiles.
Climatización centralizada	2–6	0.8 – 1.0	Compresores y bombas con alta coincidencia de operación.
Motores de proceso intermitente	5–20	0.5 – 0.8	Arranques desfasados y secuencias de operación.
Alimentador general de vivienda multifamiliar	10–50 viviendas	0.3 – 0.6	Diversidad alta entre unidades habitacionales.

Preguntas frecuentes sobre el factor de simultaneidad de alimentadores

¿Qué representa el factor de simultaneidad de un alimentador?: El factor de simultaneidad cuantifica qué fracción de la potencia instalada de las cargas conectadas a un alimentador se utiliza efectivamente de forma simultánea en la condición de máxima demanda. Un valor Fs bajo indica alta diversidad de uso entre las cargas.
¿En qué se diferencia el factor de simultaneidad del factor de demanda?: El factor de demanda se define como la relación entre la demanda máxima de una instalación y su potencia instalada. El factor de simultaneidad, en cambio, se aplica a grupos de cargas o alimentadores y relaciona la demanda máxima de un conjunto con la suma de las demandas máximas de sus partes, reflejando la coincidencia de funcionamiento.
¿Puedo usar corrientes medidas en lugar de kW para calcular Fs?: Sí. Si dispone de la corriente máxima medida, la tensión del sistema y el factor de potencia medio, la calculadora estima la demanda máxima en kW y a partir de ella determina el factor de simultaneidad del alimentador.
¿Qué significa obtener un factor de simultaneidad mayor que 1?: Un Fs mayor que 1 suele indicar que la potencia instalada está subestimada, que se han añadido cargas sin actualizar el inventario o que la demanda se ha calculado con hipótesis conservadoras. En condiciones normales, con potencias instaladas correctamente inventariadas, el factor de simultaneidad debería ser menor o igual a 1.

Concepto y definiciones técnicas

El factor de simultaneidad (K_sim) es un coeficiente que relaciona la demanda máxima real de un grupo de cargas con la suma de sus corrientes o potencias instaladas. Su propósito es estimar la corriente real que circulará por un alimentador considerando que no todas las cargas funcionan al máximo de manera coincidente.

En términos prácticos se usa para dimensionar conductores, protecciones y transformadores con seguridad y economía. K_sim es siempre un número adimensional menor o igual a 1 en la mayoría de las aplicaciones prácticas; valores superiores a 1 indicarían condiciones de demanda superior a la suma de cargas, lo cual es atípico.

Calculadora de factor de simultaneidad para alimentadores: guía y uso práctico

Normativa y referencias de autoridad

La aplicación del factor de simultaneidad debe basarse en normativa técnica aplicable al proyecto. Algunas referencias internacionales y nacionales relevantes:

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) — Real Decreto 842/2002 (España): https://www.boe.es/eli/es/rd/2002/08/02/842/con
NFPA 70 (NEC) — National Electrical Code (Estados Unidos), secciones sobre factores de demanda: https://www.nfpa.org/
IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de baja tensión, guías de diseño: https://www.iec.ch/
IEEE Std 399 (Brown Book) — Prácticas de diseño de distribución de energía: https://standards.ieee.org/
Documentación técnica CENELEC y guías de asociación de ingenieros locales para factores de demanda.

Nota: Las tablas de factores de simultaneidad mostradas en este artículo son orientativas. Siempre verificar el requisito normativo local y adoptar valores medidos cuando sea posible.

Fórmulas básicas y explicación de variables

Presentamos las relaciones matemáticas indispensables para una calculadora de factor de simultaneidad orientada a alimentadores.

Definición del factor de simultaneidad

Fórmula principal:

K_sim = I_demanda_max / ΣI_conectados

Variables:

I_demanda_max: Corriente máxima medida o estimada que toma el conjunto de cargas (A).
ΣI_conectados: Suma algebraica de las corrientes nominales de todas las cargas conectadas (A).
K_sim: Factor de simultaneidad (adimensional).

Cálculo de corrientes a partir de potencias

Para cargas definidas por potencia activa P y factor de potencia cosφ:

Monofásico: I = P / (V × cosφ)

Trifásico: I = P / (√3 × V_linea × cosφ)

Variables:

I: Corriente (A).
P: Potencia activa instalada o nominal (W).
V o V_linea: Tensión eficaz (V).
cosφ: Factor de potencia (adimensional).

Dimensionamiento del alimentador con simultaneidad

Una vez conocido K_sim, la corriente de diseño del alimentador I_diseño se obtiene como:

I_diseño = K_sim × ΣI_conectados

Alternativamente, aplicando potencias:

I_diseño = K_sim × (ΣP_conectadas) / (√3 × V_linea × cosφ_prom)

Donde cosφ_prom es el factor de potencia promedio ponderado de las cargas conectadas.

Valores típicos de factor de simultaneidad

A continuación se proporciona una tabla de referencia con valores habituales que se usan en estimaciones preliminares. Estos valores son orientativos y dependen del uso, patrón operativo y medidas históricas de demanda.

Tipo de instalación	Descripción	Rango típico de K_sim	Observaciones
Viviendas unifamiliares	Cargas domésticas habituales	0.35 – 0.6	Depende del número de electrodomésticos y horarios de uso
Edificios de viviendas (por vivienda)	Departamentos en bloque	0.3 – 0.6	Se aplican factores por grupo de apartamentos o por planta
Oficinas	Puestos de trabajo, iluminación, equipos informáticos	0.4 – 0.8	Mayor simultaneidad en horas punta; reducir si equipos compartidos
Comercio	Tiendas y locales comerciales	0.5 – 0.9	Variabilidad por temporada y horarios
Hoteles	Habitaciones, cocinas, lavandería	0.35 – 0.75	Aplicar por sectores: habitaciones vs. servicios
Industria ligera	Máquinas con operación discontinua	0.6 – 0.9	Elevada simultaneidad si procesos sincronizados
Planta industrial con motores	Motores eléctricos grandes y cargas de proceso	0.5 – 1.0	Requiere análisis por curva de arranque y factor de demanda motor
Centros de datos	Racks, ventilación, UPS	0.6 – 0.95	Depende de redundancia y perfiles de carga IT

Procedimiento paso a paso para el cálculo

Identificar y listar todas las cargas conectadas al alimentador con sus potencias (P) o corrientes (I) nominales y factores de potencia.
Convertir potencias a corrientes usando las fórmulas monofásica o trifásica según corresponda.
Calcular la suma ΣI_conectados de todas las corrientes nominales.
Determinar K_sim: elegir un valor normativo/estadístico o calcularlo a partir de datos históricos: K_sim = I_demanda_max / ΣI_conectados.
Calcular la corriente de diseño: I_diseño = K_sim × ΣI_conectados.
Aplicar correcciones adicionales (temperatura, agrupamiento, factor de corrección por longitudes) según normativa local y seleccionar conductor y protección adecuados.
Verificar las condiciones de arranque de motores y factores de corriente de arranque para evitar sobredimensionamiento inadecuado.

Consideraciones prácticas y límites de uso

Al usar K_sim tenga en cuenta:

Valores orientativos no sustituye mediciones en instalaciones existentes.
El comportamiento dinámico de motores (arranque, inrush) puede elevar la demanda instantánea; tratar por separado o considerar factores de demanda de motor.
En sistemas críticos (hospitales, data centers) la simultaneidad puede ser muy alta por redundancia y cargas esenciales.
En proyectos con variabilidad estacional o cambios de uso, documentar supuestos y realizar análisis de sensibilidad.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 — Alimentador trifásico para un pequeño taller con motores y alumbrado

Datos del proyecto:

Tensión de alimentación: 400 V trifásica (línea a línea).
Cargas:

Motor M1: 15 kW, cosφ = 0.85
Motor M2: 7.5 kW, cosφ = 0.85
Motor M3: 3 kW, cosφ = 0.85
Iluminación y tomas: 6 kW, cosφ = 0.9
Herramientas portátiles (suma nominal): 2 kW, cosφ = 0.9

Estimar K_sim típico: para industria ligera con motores se usa 0.7 (valor orientativo).

Paso 1: convertir potencias a corrientes trifásicas

Motor M1: I_M1 = P / (√3 × V_linea × cosφ)

I_M1 = 15000 / (1.732 × 400 × 0.85)

Realizando cálculo: I_M1 ≈ 15000 / (1.732 × 400 × 0.85) = 15000 / 588.88 ≈ 25.46 A

Motor M2: I_M2 = 7500 / (1.732 × 400 × 0.85) ≈ 12.73 A

Motor M3: I_M3 = 3000 / (1.732 × 400 × 0.85) ≈ 5.09 A

Iluminación: I_ilum = 6000 / (1.732 × 400 × 0.9) ≈ 9.62 A

Herramientas: I_tool = 2000 / (1.732 × 400 × 0.9) ≈ 3.21 A

Paso 2: sumar corrientes nominales

ΣI_conectados = 25.46 + 12.73 + 5.09 + 9.62 + 3.21 = 56.11 A

Paso 3: aplicar K_sim

K_sim (orientativo) = 0.7

I_diseño = K_sim × ΣI_conectados = 0.7 × 56.11 ≈ 39.28 A

Interpretación: Un alimentador dimensionado para 40 A (corriente continua admisible del conductor) puede ser inicialmente considerado, pero deben verificarse corrientes de arranque de motores y selecciones de protecciones. Si los arrancadores son directos y provocan picos elevados, se recomienda verificar coordinación con el interruptor motor y considerar arranques suaves o sobredimensionar conductor/protección temporalmente.

Ejemplo 2 — Alimentador para bloque de viviendas: 6 apartamentos

Datos:

Tensión monofásica de distribución en viviendas: 230 V por apartamento (cada apto alimentaciones independientes pero alimentados por un mismo alimentador general).
Cargas por apartamento (valores nominales instalados):

Iluminación: 1.2 kW
Electrodomésticos (frigorífico, horno eléctrico, lavadora, microondas, etc.): 4.0 kW
Aire acondicionado: 2.5 kW (no todos operan simultáneamente)
Otros (tomacorrientes, pequeños equipos): 0.8 kW

Sumas por apartamento: P_total_apto = 1.2 + 4.0 + 2.5 + 0.8 = 8.5 kW
En total para 6 aptos: ΣP = 6 × 8500 W = 51,000 W
Escoger K_sim por vivienda en bloque: típicamente 0.5 (valor orientativo) al nivel del alimentador común.
Asumir cosφ promedio = 0.95 y monofásico por fase.

Paso 1: convertir potencia total a corriente por fase (si alimentador trifásico equilibrado):

I_total = K_sim × ΣP / (√3 × V_linea × cosφ)

Usar: V_linea = 400 V, relación monofásica a contadores distribuidos en fases equilibradas.

Cálculo:

I_total = 0.5 × 51000 / (1.732 × 400 × 0.95)

I_total = 25500 / (1.732 × 400 × 0.95) = 25500 / 658.96 ≈ 38.72 A

Si el alimentador es monofásico para una fase con cargas distribuidas: la corriente por fase aproximada es 38.7 A. Dimensionamiento del conductor y protección debe considerar además corrientes de inicio de algunos electrodomésticos, corrientes de cortocircuito, caída de tensión y requisitos normativos del REBT.

Observación: Si se considerara K_sim = 0.6 (menos diversidad), I_total subiría a ≈ 46.5 A; por tanto la elección de K_sim tiene impacto significativo en selección de conductor.

Tablas auxiliares: ejemplos de conversión y factores de potencia típicos

Tabla de referencia para conversión y factores de potencia usuales en distintas cargas.

Carga	Factor de potencia (cosφ)	Comentario
Iluminación LED moderna	0.95 – 0.99	Dependiendo de drivers electrónicos
Motor asíncrono (carga plena)	0.75 – 0.9	Varía con carga; incorporar corrección si es necesario
Electrodomésticos (resistivos)	0.98 – 1.0	Hornos, calentadores eléctricos
Equipos informáticos	0.6 – 0.95	Depende de fuentes de alimentación y PFC
Compresores y bombas	0.8 – 0.95	Considerar factor variable durante arranque

Implementación de la calculadora: entradas, salidas y validaciones

Una calculadora práctica debe solicitar:

Lista de cargas con potencia (P) o corriente (I), tipo (monofásico/trifásico), factor de potencia cosφ.
Tensión nominal (V) y si la alimentación es monofásica o trifásica.
Selección de K_sim: valor manual, tabla orientativa o cálculo mediante datos históricos (I_demanda_max).
Opcional: reglas para motores (factores de arranque), requisitos de protección, temperatura ambiente y agrupamiento de cables para correcciones.

Salidas que debe entregar la calculadora:

I_diseño total (A).
Potencias totales y por fase.
Recomendaciones de conductor y protecciones (según tablas normativas) con notas sobre verificación final.
Informe que documente supuestos, valores de K_sim utilizados y normativa de referencia.

Validación y verificación en obra

Recomendaciones para validar cálculos en campo:

Realizar mediciones con pinza o analizador en puntos críticos durante horarios representativos para obtener I_demanda_max real.
Actualizar K_sim con datos medidos; preferir valores empíricos frente a estimaciones teóricas.
Verificar caídas de tensión, temperatura de conductor en condiciones de servicio y la coordinación de protecciones.
Considerar la posibilidad de cambios de uso futuro: documentar margen de crecimiento.

Buenas prácticas y recomendaciones para ingenieros

Documente y justifique siempre el valor de K_sim seleccionado en memoria técnica.
Use datos reales cuando sea posible: registros de demanda, histórico de consumos, curvas de carga.
En instalaciones con motores, considere separar alimentación de grandes motores en alimentadores dedicados o aplicar análisis temporal de arranques.
Respete las exigencias del código local (REBT, NEC, IEC), principalmente en aplicaciones residenciales y comerciales.
Cuando la seguridad es crítica, diseñe con menor K_sim (más conservador) o implemente sistemas redundantes.

Limitaciones y aspectos para estudio adicional

El uso del factor de simultaneidad es una técnica de estimación. Sus límites incluyen:

No modela transientes de arranque ni armonías que puedan afectar protecciones y calentamientos.
No tiene en cuenta la probabilidad temporal detallada salvo que se base en análisis estadístico de demanda.
Para proyectos muy sensibles, se recomienda modelado dinámico y simulaciones de eventos transitorios.

Referencias normativas y bibliografía técnica

Real Decreto 842/2002, Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT), BOE: https://www.boe.es/eli/es/rd/2002/08/02/842/con
NFPA 70 — National Electrical Code (NEC): https://www.nfpa.org/
IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de baja tensión: https://www.iec.ch/
IEEE Std 399 — Recommended Practice for Industrial and Commercial Power Systems Analysis: https://standards.ieee.org/
Manuales técnicos de fabricantes de transformadores y cables para confirmación de capacidades de transporte de corriente.

La aplicación práctica del factor de simultaneidad en alimentadores permite optimizar costes y seguridad si se realiza con criterio técnico, apoyándose en normativa vigente y mediciones en obra. Utilice siempre documentación y registros para justificar las decisiones de proyecto.