La correcta selección de la sección mínima de conductor según NEC es vital para la seguridad eléctrica.
Este artículo te guía paso a paso en el cálculo, fórmulas, tablas y ejemplos reales según el NEC.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de sección mínima de conductor según NEC – NEC
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- ¿Qué sección mínima de conductor según NEC necesito para 40A, cobre, 50 metros, temperatura 30°C?
- Calcular sección mínima de conductor NEC para 25A, aluminio, 80 metros, temperatura 40°C.
- ¿Qué calibre NEC corresponde a 60A, cobre, 20 metros, en ambiente de 35°C?
- Sección mínima de conductor NEC para 15A, cobre, 100 metros, temperatura 30°C, caída de tensión máxima 3%.
Tabla de secciones mínimas de conductor según NEC
| Corriente (A) | Material | Temperatura (°C) | Calibre AWG/kcmil | Sección (mm²) | Capacidad de conducción (A) | Caída de tensión (V) por 100m | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | Cobre | 30 | 14 AWG | 2.08 | 20 | 3.2 | Iluminación residencial |
| 20 | Cobre | 30 | 12 AWG | 3.31 | 25 | 2.0 | Tomacorrientes generales |
| 30 | Cobre | 30 | 10 AWG | 5.26 | 35 | 1.3 | Pequeños motores |
| 40 | Cobre | 30 | 8 AWG | 8.37 | 50 | 0.8 | Climatización |
| 55 | Cobre | 30 | 6 AWG | 13.3 | 65 | 0.5 | Grandes motores |
| 70 | Cobre | 30 | 4 AWG | 21.2 | 85 | 0.3 | Subalimentaciones |
| 95 | Cobre | 30 | 2 AWG | 33.6 | 115 | 0.2 | Alimentadores principales |
| 130 | Cobre | 30 | 1/0 AWG | 53.5 | 150 | 0.13 | Grandes alimentadores |
| 170 | Cobre | 30 | 3/0 AWG | 85.0 | 200 | 0.09 | Industria pesada |
| 15 | Aluminio | 30 | 12 AWG | 3.31 | 15 | 4.8 | Iluminación |
| 20 | Aluminio | 30 | 10 AWG | 5.26 | 20 | 3.0 | Tomacorrientes |
| 30 | Aluminio | 30 | 8 AWG | 8.37 | 30 | 2.0 | Pequeños motores |
| 40 | Aluminio | 30 | 6 AWG | 13.3 | 40 | 1.3 | Climatización |
| 55 | Aluminio | 30 | 4 AWG | 21.2 | 55 | 0.9 | Grandes motores |
| 70 | Aluminio | 30 | 2 AWG | 33.6 | 75 | 0.6 | Subalimentaciones |
| 95 | Aluminio | 30 | 1/0 AWG | 53.5 | 100 | 0.4 | Alimentadores principales |
| 130 | Aluminio | 30 | 3/0 AWG | 85.0 | 135 | 0.25 | Grandes alimentadores |
Fórmulas para la calculadora de sección mínima de conductor según NEC
El cálculo de la sección mínima de conductor según el NEC (National Electrical Code) implica considerar la corriente, el material, la temperatura, la caída de tensión y la longitud del circuito. A continuación se presentan las fórmulas principales y la explicación detallada de cada variable.
1. Cálculo de la corriente de diseño
Corriente de diseño:
I = P / (V × FP)
I = P / (V × FP)
- I: Corriente de diseño (A)
- P: Potencia total del circuito (W)
- V: Tensión nominal (V)
- FP: Factor de potencia (adimensional, típicamente 0.8 a 1)
2. Selección de la capacidad de conducción de corriente (ampacidad)
Según la Tabla 310.16 del NEC, se selecciona el calibre del conductor que soporte la corriente calculada.
3. Corrección por temperatura y agrupamiento
Capacidad corregida:
I_corr = I_nom × F_temp × F_agrup
I_corr = I_nom × F_temp × F_agrup
- I_corr: Capacidad de conducción corregida (A)
- I_nom: Capacidad nominal según tabla (A)
- F_temp: Factor de corrección por temperatura (ver tabla NEC 310.15(B)(2)(a))
- F_agrup: Factor de corrección por agrupamiento (ver tabla NEC 310.15(B)(3)(a))
4. Cálculo de caída de tensión
Caída de tensión:
ΔV = (2 × L × I × ρ) / A
ΔV = (2 × L × I × ρ) / A
- ΔV: Caída de tensión (V)
- L: Longitud del conductor (m)
- I: Corriente (A)
- ρ: Resistividad del material (Ω·mm²/m; cobre: 0.0178, aluminio: 0.0282)
- A: Sección del conductor (mm²)
El NEC recomienda que la caída de tensión no exceda el 3% para circuitos derivados y el 5% total.
5. Selección final del calibre
- El calibre seleccionado debe cumplir tanto con la ampacidad como con la caída de tensión permitida.
- Se elige el mayor de los dos resultados.
Explicación detallada de las variables y valores comunes
- Corriente (I): Se obtiene de la carga conectada. Valores típicos: 15A, 20A, 30A, 40A, 60A, 100A, 200A.
- Material: Cobre (mejor conductividad, más costoso) o aluminio (menos costoso, mayor sección para igual corriente).
- Temperatura ambiente: 30°C es el estándar en tablas NEC. Para temperaturas mayores, aplicar factores de corrección.
- Longitud (L): Influye en la caída de tensión. Valores comunes: 10m, 20m, 50m, 100m.
- Resistividad (ρ): Cobre: 0.0178 Ω·mm²/m, Aluminio: 0.0282 Ω·mm²/m.
- Sección (A): Área transversal del conductor. Ejemplo: 2.08 mm² (14 AWG), 3.31 mm² (12 AWG), 5.26 mm² (10 AWG), etc.
- Caída de tensión permitida: 3% para circuitos derivados, 5% total según NEC.
Ejemplos del mundo real de cálculo de sección mínima de conductor según NEC
Ejemplo 1: Alimentación de un motor monofásico de 5 HP a 220V, 30 metros, cobre, temperatura 30°C
- Paso 1: Calcular la corriente de diseño.
P = 5 HP × 746 = 3730 W
I = 3730 W / (220 V × 0.85) ≈ 20 A - Paso 2: Seleccionar el calibre según NEC 310.16.
Para 20A, cobre, 30°C: 12 AWG (capacidad 25A). - Paso 3: Verificar caída de tensión.
ΔV = (2 × 30 × 20 × 0.0178) / 3.31 ≈ 6.47 V
%ΔV = (6.47 / 220) × 100 ≈ 2.94% - Paso 4: Cumple con el 3% máximo permitido. Se puede usar 12 AWG cobre.
Ejemplo 2: Alimentador trifásico de 100A, 50 metros, aluminio, temperatura 40°C
- Paso 1: Seleccionar calibre base según NEC 310.16.
Para 100A, aluminio, 30°C: 1/0 AWG (capacidad 100A). - Paso 2: Aplicar factor de corrección por temperatura (40°C, factor 0.91).
I_corr = 100A × 0.91 = 91A - Paso 3: Como la capacidad corregida es menor que la carga, se debe aumentar el calibre.
2/0 AWG aluminio (capacidad 115A × 0.91 = 104.65A) es suficiente. - Paso 4: Verificar caída de tensión.
ΔV = (√3 × 50 × 100 × 0.0282) / 67.4 ≈ 3.6 V (para 2/0 AWG, 67.4 mm²)
%ΔV = (3.6 / 220) × 100 ≈ 1.63% - Paso 5: Cumple con el 3% máximo permitido. Se debe usar 2/0 AWG aluminio.
Estos ejemplos ilustran la importancia de considerar todos los factores del NEC: corriente, material, temperatura, longitud y caída de tensión.
Recomendaciones y mejores prácticas según NEC
- Siempre verifica la última edición del NEC y las tablas oficiales.
- Considera factores de corrección por temperatura y agrupamiento.
- Verifica la caída de tensión, especialmente en circuitos largos.
- Utiliza conductores de cobre para mayor eficiencia, aunque el aluminio es más económico.
- Consulta con un ingeniero eléctrico certificado para instalaciones críticas.
Para más información técnica y tablas actualizadas, consulta la NFPA 70: National Electrical Code y la guía de Eaton sobre NEC.
La correcta selección de la sección mínima de conductor según NEC garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en cualquier instalación eléctrica.