La correcta selección del calibre de cable para paneles de distribución es esencial para la seguridad eléctrica. Una mala elección puede causar sobrecalentamientos, pérdidas de energía y riesgos de incendio, afectando la integridad de la instalación.
La conversión y cálculo de cables según NTC 2050 y NEC permite determinar el conductor adecuado. Aquí encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos y una calculadora inteligente para optimizar tu diseño eléctrico.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de cables para paneles de distribución – NTC 2050, NEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué calibre de cable necesito para un panel de 100A a 30 metros, cobre, temperatura ambiente 30°C?
- Calcular el tamaño de conductor para 75A, aluminio, 50 metros, temperatura ambiente 40°C, según NTC 2050.
- ¿Qué sección de cable requiere un panel trifásico de 200A, cobre, 20 metros, temperatura 25°C?
- Determinar el calibre de cable para 60A, cobre, 40 metros, temperatura ambiente 35°C, según NEC.
Tablas de calibres y capacidades de conductores según NTC 2050 y NEC
Las siguientes tablas presentan los valores más comunes de capacidad de corriente (ampacidad) para conductores de cobre y aluminio, en condiciones estándar según NTC 2050 y NEC (National Electrical Code). Incluyen temperatura ambiente de 30°C, aislamiento THHN/THWN, y no más de tres conductores cargados en ducto.
| Calibre AWG/kcmil | Área (mm²) | Cobre (A) | Aluminio (A) | Diámetro (mm) | Resistencia (Ω/km) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 | 2.08 | 20 | 15 | 1.63 | 8.83 | Iluminación, tomas menores |
| 12 | 3.31 | 25 | 20 | 2.05 | 5.59 | Tomacorrientes, pequeños motores |
| 10 | 5.26 | 35 | 30 | 2.59 | 3.52 | Pequeños paneles, aire acondicionado |
| 8 | 8.37 | 50 | 40 | 3.26 | 2.21 | Subpaneles, bombas |
| 6 | 13.3 | 65 | 50 | 4.11 | 1.39 | Paneles de 60A, motores medianos |
| 4 | 21.2 | 85 | 65 | 5.19 | 0.87 | Paneles de 100A, acometidas |
| 2 | 33.6 | 115 | 90 | 6.54 | 0.55 | Paneles de 125A, acometidas |
| 1/0 | 53.5 | 150 | 120 | 8.25 | 0.34 | Paneles de 200A, alimentadores |
| 2/0 | 67.4 | 175 | 135 | 9.27 | 0.27 | Paneles de 225A, alimentadores |
| 3/0 | 85.0 | 200 | 155 | 10.4 | 0.22 | Paneles de 250A, alimentadores |
| 4/0 | 107.2 | 230 | 180 | 11.7 | 0.17 | Paneles de 300A, alimentadores |
| 250 kcmil | 127 | 255 | 205 | 13.1 | 0.15 | Grandes alimentadores |
| 300 kcmil | 152 | 285 | 230 | 14.3 | 0.12 | Grandes alimentadores |
| 350 kcmil | 177 | 310 | 250 | 15.5 | 0.11 | Grandes alimentadores |
| 400 kcmil | 203 | 335 | 270 | 16.6 | 0.09 | Grandes alimentadores |
| 500 kcmil | 253 | 380 | 310 | 18.8 | 0.08 | Grandes alimentadores |
Para condiciones diferentes a las estándar (más de tres conductores, temperatura ambiente distinta, agrupamiento, etc.), se deben aplicar factores de corrección según NTC 2050 y NEC Artículo 310.
Factores de corrección por temperatura y agrupamiento
| Temperatura ambiente (°C) | Factor de corrección |
|---|---|
| 21-25 | 1.08 |
| 26-30 | 1.00 |
| 31-35 | 0.91 |
| 36-40 | 0.82 |
| 41-45 | 0.71 |
| 46-50 | 0.58 |
| Número de conductores cargados | Factor de corrección |
|---|---|
| 3 o menos | 1.00 |
| 4-6 | 0.80 |
| 7-9 | 0.70 |
| 10-20 | 0.50 |
Fórmulas para la calculadora de cables para paneles de distribución – NTC 2050, NEC
El cálculo del calibre de cable adecuado implica varias fórmulas y consideraciones normativas. A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación de cada variable.
1. Cálculo de la corriente nominal (I)
- I: Corriente en amperios (A)
- P: Potencia en vatios (W)
- V: Voltaje entre fases (V)
- √3: Solo para sistemas trifásicos (1.732)
- FP: Factor de potencia (típico 0.8-1.0)
2. Selección de ampacidad base (Abase)
3. Aplicación de factores de corrección
- Aajustada: Ampacidad ajustada (A)
- Abase: Ampacidad base de la tabla (A)
- Ftemp: Factor de corrección por temperatura
- Fagrup: Factor de corrección por agrupamiento
4. Cálculo de caída de tensión
- L: Longitud del cable (m)
- I: Corriente (A)
- R: Resistencia del conductor (Ω/km)
- V: Voltaje (V)
Nota: Para sistemas trifásicos, usar 1.732 en vez de 2.
La caída de tensión recomendada es menor al 3% para alimentadores principales según NTC 2050 y NEC.
5. Selección final del calibre
- El calibre seleccionado debe soportar la corriente ajustada y cumplir con la caída de tensión máxima permitida.
- Siempre elegir el calibre inmediatamente superior si el valor calculado no coincide con un calibre estándar.
Ejemplos del mundo real: aplicación de la calculadora de cables para paneles de distribución – NTC 2050, NEC
Ejemplo 1: Panel monofásico de 100A, cobre, 30 metros, temperatura ambiente 30°C
- Corriente nominal: 100A
- Tipo de conductor: Cobre, THHN
- Longitud: 30 metros
- Temperatura ambiente: 30°C
- Número de conductores cargados: 3
1. Seleccionamos la ampacidad base de la tabla: para cobre, calibre 3 AWG soporta 100A, pero el calibre 2 AWG soporta 115A.
2. Factores de corrección: Temperatura 30°C (factor 1.00), 3 conductores (factor 1.00).
3. Ampacidad ajustada: 115A × 1.00 × 1.00 = 115A.
4. Caída de tensión: Supongamos resistencia de 0.55 Ω/km para 2 AWG, longitud 0.03 km.
Caída (%) = (2 × 30 × 100 × 0.55) / (240 × 1000) × 100 = 1.375%
5. El calibre 2 AWG es adecuado, cumple con la ampacidad y la caída de tensión.
Ejemplo 2: Panel trifásico de 200A, aluminio, 50 metros, temperatura ambiente 40°C
- Corriente nominal: 200A
- Tipo de conductor: Aluminio, THHN
- Longitud: 50 metros
- Temperatura ambiente: 40°C
- Número de conductores cargados: 3
1. Seleccionamos la ampacidad base de la tabla: para aluminio, 3/0 AWG soporta 155A, 4/0 AWG soporta 180A, 250 kcmil soporta 205A.
2. Factor de corrección por temperatura 40°C: 0.82.
3. Ampacidad ajustada para 250 kcmil: 205A × 0.82 × 1.00 = 168.1A.
4. No es suficiente, probamos 300 kcmil: 230A × 0.82 = 188.6A.
5. Probamos 350 kcmil: 250A × 0.82 = 205A.
6. 350 kcmil cumple con la ampacidad.
7. Caída de tensión: resistencia de 0.11 Ω/km, longitud 0.05 km.
Caída (%) = (1.732 × 50 × 200 × 0.11) / (400 × 1000) × 100 = 0.476%
8. El calibre 350 kcmil de aluminio es adecuado.
Estos ejemplos ilustran la importancia de aplicar correctamente las tablas, factores de corrección y fórmulas para garantizar la seguridad y eficiencia de la instalación eléctrica.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Verificar siempre la normativa local vigente (NTC 2050, NEC, RETIE, etc.).
- Considerar el tipo de aislamiento y la temperatura máxima de operación del conductor.
- En instalaciones críticas, sobredimensionar el cable para futuras expansiones o condiciones severas.
- Utilizar herramientas de cálculo y software especializado para proyectos complejos.
- Consultar siempre con un ingeniero electricista certificado.
Para información adicional y tablas completas, consulta la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.
La correcta selección de cables es fundamental para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en instalaciones eléctricas. Utiliza siempre herramientas confiables y sigue las mejores prácticas del sector.