La corriente de cortocircuito en cables es un parámetro crítico para la seguridad eléctrica industrial y residencial. Calcularla correctamente garantiza la integridad de los sistemas eléctricos y la protección de personas y equipos.
Este artículo te guía paso a paso en el cálculo de la corriente de cortocircuito en cables según IEC y NTC 2050. Encontrarás fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora inteligente para facilitar tu análisis.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de corriente de cortocircuito en cables – IEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular la corriente de cortocircuito para un cable de cobre de 50 mm², aislamiento XLPE, 0,4 s.
- ¿Cuál es la corriente máxima de cortocircuito admisible para un cable de aluminio de 120 mm², 1 s?
- Determinar la sección mínima para soportar 10 kA durante 0,2 s, aislamiento PVC.
- ¿Qué corriente soporta un cable de cobre de 35 mm², 0,5 s, según IEC 60949?
Tablas de valores comunes para la Calculadora de corriente de cortocircuito en cables – IEC, NTC 2050
Las siguientes tablas presentan valores típicos de corriente de cortocircuito admisible para cables de cobre y aluminio, con diferentes secciones y tipos de aislamiento, según IEC 60949 y NTC 2050. Estos valores son útiles para una rápida referencia en proyectos eléctricos.
| Sección (mm²) | Cobre XLPE 0,2 s (A) | Cobre XLPE 1 s (A) | Cobre PVC 1 s (A) | Aluminio XLPE 1 s (A) | Aluminio PVC 1 s (A) | Cobre XLPE 3 s (A) | Aluminio XLPE 3 s (A) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 2,300 | 5,100 | 4,600 | 3,400 | 3,000 | 2,950 | 1,950 |
| 16 | 3,700 | 8,200 | 7,400 | 5,400 | 4,800 | 4,700 | 3,100 |
| 25 | 5,800 | 12,800 | 11,500 | 8,400 | 7,500 | 7,300 | 4,900 |
| 35 | 8,100 | 17,900 | 16,000 | 11,800 | 10,500 | 10,200 | 6,800 |
| 50 | 11,600 | 25,600 | 22,900 | 16,900 | 15,000 | 14,600 | 9,800 |
| 70 | 16,200 | 35,800 | 32,000 | 23,600 | 21,000 | 20,400 | 13,700 |
| 95 | 22,000 | 48,600 | 43,400 | 32,000 | 28,500 | 27,700 | 18,600 |
| 120 | 27,700 | 61,200 | 54,700 | 40,400 | 36,000 | 35,000 | 23,500 |
| 150 | 34,200 | 75,600 | 67,600 | 49,900 | 44,500 | 43,200 | 29,000 |
| 185 | 41,900 | 92,600 | 82,800 | 61,100 | 54,500 | 52,800 | 35,400 |
| 240 | 54,200 | 120,000 | 107,000 | 79,200 | 70,600 | 67,000 | 45,600 |
| 300 | 67,800 | 150,000 | 134,000 | 99,000 | 88,000 | 83,000 | 56,800 |
| 400 | 87,000 | 192,000 | 172,000 | 127,000 | 113,000 | 106,000 | 73,000 |
| 500 | 108,000 | 238,000 | 213,000 | 157,000 | 140,000 | 132,000 | 91,000 |
| 630 | 136,000 | 300,000 | 268,000 | 198,000 | 177,000 | 167,000 | 115,000 |
Notas:
- Valores aproximados, pueden variar según fabricante y condiciones de instalación.
- XLPE: Polietileno reticulado, PVC: Policloruro de vinilo.
- Para tiempos distintos a 1 s, aplicar la fórmula correspondiente.
Fórmulas para la Calculadora de corriente de cortocircuito en cables – IEC, NTC 2050
El cálculo de la corriente de cortocircuito admisible en cables se basa en la capacidad del conductor para soportar el incremento de temperatura durante el tiempo de cortocircuito, sin superar la temperatura máxima permitida por el aislamiento. Las normativas IEC 60949 y NTC 2050 establecen las siguientes fórmulas:
Icc = (k × S) / √t
- Icc: Corriente de cortocircuito admisible (A)
- k: Constante dependiente del material y tipo de aislamiento (A·s0.5/mm²)
- S: Sección del conductor (mm²)
- t: Tiempo de duración del cortocircuito (s)
La constante k se determina según el material y el aislamiento, considerando la temperatura inicial y final del conductor:
k = √[ (Q × ln((θf + 234)/(θi + 234))) ]
- Q: Factor de material (Cobre: 143, Aluminio: 94)
- θi: Temperatura inicial del conductor (°C)
- θf: Temperatura final admisible (°C)
Valores típicos de k según IEC 60949 y NTC 2050:
| Material | Aislamiento | θi (°C) | θf (°C) | k (A·s0.5/mm²) |
|---|---|---|---|---|
| Cobre | PVC | 70 | 160 | 115 |
| Cobre | XLPE | 90 | 250 | 143 |
| Aluminio | PVC | 70 | 160 | 76 |
| Aluminio | XLPE | 90 | 250 | 94 |
Para otros aislamientos o condiciones especiales, consultar la tabla 43A de la NTC 2050 o IEC 60949.
- Para tiempos de cortocircuito distintos a 1 s, la corriente admisible disminuye con la raíz cuadrada del tiempo.
- La fórmula es válida para tiempos de cortocircuito entre 0,1 s y 5 s.
Ejemplo de cálculo paso a paso
- Supongamos un cable de cobre, XLPE, sección 50 mm², tiempo de cortocircuito 0,4 s.
- k = 143 (de la tabla anterior).
- S = 50 mm².
- t = 0,4 s.
Aplicando la fórmula:
Icc = (143 × 50) / √0,4 = 7,150 / 0,632 = 11,314 A
Este valor indica la corriente máxima de cortocircuito que el cable puede soportar durante 0,4 segundos sin superar la temperatura máxima del aislamiento.
Ejemplos del mundo real: Aplicaciones de la Calculadora de corriente de cortocircuito en cables – IEC, NTC 2050
Caso 1: Selección de cable para barraje principal en subestación industrial
Un ingeniero debe seleccionar el cable adecuado para el barraje principal de una subestación, donde la corriente de cortocircuito máxima esperada es de 25 kA durante 1 segundo. El cable será de cobre, aislamiento XLPE.
- Corriente de cortocircuito: 25,000 A
- Tiempo de cortocircuito: 1 s
- Material: Cobre
- Aislamiento: XLPE
- k = 143 (de la tabla anterior)
Despejando la sección mínima:
S = (Icc × √t) / k = (25,000 × 1) / 143 = 174,8 mm²
Se selecciona el valor comercial superior: 185 mm². Según la tabla, un cable de cobre XLPE de 185 mm² soporta 92,600 A durante 1 s, muy superior a la necesidad, por lo que la selección es adecuada y segura.
Caso 2: Verificación de protección en alimentador de aluminio, PVC, en edificio residencial
En un edificio residencial, se utiliza un cable de aluminio, aislamiento PVC, sección 70 mm², para alimentar un tablero. Se requiere verificar si el cable soporta una corriente de cortocircuito de 8,000 A durante 0,2 segundos.
- Material: Aluminio
- Aislamiento: PVC
- Sección: 70 mm²
- Tiempo: 0,2 s
- k = 76 (de la tabla anterior)
Calculando la corriente admisible:
Icc = (76 × 70) / √0,2 = 5,320 / 0,447 = 11,902 A
El cable soporta hasta 11,902 A durante 0,2 s, por lo que es adecuado para la corriente de cortocircuito de 8,000 A.
Variables y consideraciones adicionales en el cálculo de corriente de cortocircuito en cables
El cálculo de la corriente de cortocircuito admisible en cables no solo depende de la sección y el material, sino también de otros factores críticos:
- Temperatura ambiente: Afecta la temperatura inicial del conductor. En ambientes cálidos, la capacidad disminuye.
- Condiciones de instalación: Cables agrupados, en bandejas, ductos o enterrados pueden requerir factores de corrección.
- Tipo de aislamiento: PVC, XLPE, EPR, etc., cada uno con diferentes límites térmicos.
- Normativas locales: Siempre verificar los requisitos específicos de la NTC 2050 o la norma nacional aplicable.
- Tiempo de despeje de la falla: Determinado por la coordinación de protecciones (fusibles, interruptores automáticos).
Para cálculos avanzados, se recomienda el uso de software especializado o calculadoras inteligentes, como la proporcionada al inicio de este artículo.
Referencias y enlaces de autoridad
- IEC 60949: Calculation of thermally permissible short-circuit currents
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
- Schneider Electric – Short-circuit current rating of cables
- Legrand – Short-circuit current of cables
El cálculo correcto de la corriente de cortocircuito en cables es esencial para la seguridad y confiabilidad de cualquier instalación eléctrica. Utiliza siempre fuentes confiables y actualizadas, y consulta a un profesional en caso de dudas específicas.