Calculadora de conversión temperatura C F: Derating cables

Herramienta técnica para convertir temperaturas y dimensionar derating de cables con precisión normativa electrotécnica industrial.

Incluye fórmulas, tablas, ejemplos y referencias normativas para cálculo seguro y auditoría técnica internacional reconocida.

Calculadora de conversión de temperatura °C/°F y derating térmico de cables (capacidad de corriente corregida)

Datos básicos de temperatura y corriente

Opciones avanzadas

Parámetros de corrección térmica avanzados

Puede subir una foto de la placa de datos o del diagrama de instalación para sugerir automáticamente valores de temperatura y corriente.

Introduzca los datos de temperatura y corriente para obtener el factor de corrección y la capacidad de corriente corregida.

Fórmulas y criterios utilizados

  • Conversión de temperatura:
    • De Celsius a Fahrenheit: T(°F) = T(°C) × 9 / 5 + 32
    • De Fahrenheit a Celsius: T(°C) = (T(°F) − 32) × 5 / 9
  • Modelo genérico lineal de corrección térmica (cuando se selecciona “Genérico lineal” o temperatura de referencia distinta de 30 °C):
    • k_t = (T_max_aislamiento − T_ambiente) / (T_max_aislamiento − T_referencia)
    • Si T_ambiente = T_referencia ⇒ k_t = 1 (sin corrección)
    • Para T_ambiente < T_referencia, k_t > 1 (capacidad mayor); para T_ambiente > T_referencia, k_t < 1
    • El valor de k_t se limita internamente a un rango razonable (aprox. 0 a 1,30) para evitar resultados no físicos.
  • Modelo tabulado aproximado IEC/NEC (cuando se selecciona IEC o NEC, T_referencia ≈ 30 °C y aislamiento 60/70/90 °C):
    • Se utilizan factores tabulados típicos de IEC 60364-5-52 y NEC Art. 310 para temperaturas de aislamiento de 60, 70 y 90 °C.
    • Para temperaturas intermedias se aplica interpolación lineal entre los puntos de tabla.
  • Aplicación del margen de diseño adicional:
    • k_total = k_t × (1 − Margen_diseño / 100)
  • Cálculo de la capacidad de corriente corregida:
    • I_corregida = I_base × k_total
    • Unidades: I_base en amperios (A), I_corregida en amperios (A), k_t y k_total son adimensionales.

Tabla rápida de factores de corrección térmica (aprox. IEC 60364-5-52, aire)

Temperatura ambiente (°C)k_t para aislamiento 70 °Ck_t para aislamiento 90 °C
251,061,10
301,001,00
350,940,96
400,870,91
450,790,87
500,710,82
550,610,76
600,500,71

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre la temperatura ambiente y la temperatura del conductor?
La temperatura ambiente es la temperatura del aire que rodea al cable, mientras que la temperatura del conductor es la temperatura máxima que puede alcanzar el conductor en servicio continuo según el tipo de aislamiento (por ejemplo 70 °C para PVC). El derating térmico se calcula en función de la diferencia entre ambas y de la temperatura de referencia usada en las tablas de ampacidad.
¿Puedo usar esta calculadora para cualquier norma de instalación?
La calculadora implementa factores aproximados basados en IEC 60364-5-52 y NEC Art. 310, además de un modelo lineal genérico. Para proyectos sujetos a normativas específicas se recomienda contrastar el factor obtenido con las tablas oficiales de la norma aplicable y con las hojas de datos del fabricante del cable.
¿Por qué la corriente corregida disminuye cuando aumenta la temperatura ambiente?
A mayor temperatura ambiente, menor capacidad de disipar calor tiene el cable, por lo que la corriente admisible debe reducirse para que la temperatura del conductor no supere el límite de su aislamiento. Esto se refleja en factores de corrección k_t menores que 1 cuando la temperatura ambiente está por encima de la temperatura de referencia de las tablas.
¿Qué valor debo usar como corriente base sin corrección?
La corriente base sin corrección debe tomarse de las tablas de ampacidad del cable para el método de instalación, sección y número de conductores correspondiente, tal como indican IEC 60364-5-52 o NEC 310. En general, se parte de 30 °C de temperatura ambiente, sin factores de agrupamiento ni márgenes adicionales.

Fundamentos de conversión de temperatura

La conversión entre Celsius (°C) y Fahrenheit (°F) es necesaria al consultar tablas y normas internacionales. La relación matemática estándar se expresa mediante fórmulas aritméticas simples que permiten interoperabilidad entre fuentes técnicas y fabricantes.

Fórmulas básicas de conversión

Para convertir grados Celsius a Fahrenheit se usa:

F = (C * 9 / 5) + 32

Para convertir grados Fahrenheit a Celsius se usa:

C = (F - 32) * 5 / 9

Explicación de variables y valores típicos

  • C: temperatura en grados Celsius (°C).
  • F: temperatura en grados Fahrenheit (°F).
  • Valores típicos: 0 °C = 32 °F; 20 °C ≈ 68 °F; 40 °C ≈ 104 °F.
Temperatura (°C)Temperatura (°F)
-40-40
-20-4
032
1050
2068
2577
3086
3595
40104
45113
50122
60140
75167
90194

Derating de cables: conceptos y factores principales

El derating (reducción de la capacidad de conducción de corriente) se aplica cuando las condiciones del entorno o la instalación aumentan la temperatura del conductor o afectan su disipación térmica. Los factores más comunes incluyen temperatura ambiente, número de conductores en contacto, tipo de aislamiento, agrupamiento en bandejas o conductos, y presencia de cargas armónicas o cargas continuas.

Factores que afectan la ampacidad

  • Temperatura ambiente por encima del valor base de la tabla del fabricante.
  • Número de conductores en un mismo conducto o bandeja (factor de agrupamiento).
  • Tipo de aislamiento y su máxima temperatura admisible (p. ej. 60 °C, 75 °C, 90 °C).
  • Condiciones de enterramiento o en aire libre que modifican la disipación térmica.
  • Conexiones y termoconductividad en terminales; a veces se limita a la temperatura de los terminales.

Ecuación general de ajuste

En la práctica se aplica la siguiente relación para obtener la corriente permitida:

I_permitida = I_tabulada * k_temp * k_group * k_misc

Definición de variables

  • I_permitida: corriente máxima admisible en las condiciones reales (A).
  • I_tabulada: ampacidad del conductor según tabla del fabricante o norma, en condiciones de referencia (A).
  • k_temp: factor de corrección por temperatura ambiente (adimensional).
  • k_group: factor por agrupamiento o número de conductores (adimensional).
  • k_misc: otros factores (p. ej. profundidad de enterramiento, aislamiento térmico cercano, armonías) (adimensional).

Tablas de referencia y valores típicos

Las tablas que siguen son orientativas: siempre verifique las tablas oficiales del fabricante y las normas técnicas vigentes (por ejemplo NFPA 70/NEC, IEC 60287, IEC 60364).

Temperatura ambiente (°C)k_temp (60 °C aislamiento) - orientativok_temp (75 °C aislamiento) - orientativok_temp (90 °C aislamiento) - orientativo
201.101.061.02
251.041.021.00
301.001.001.00
350.960.981.00
400.910.940.99
450.820.880.97
500.710.750.94
550.580.670.90
600.410.580.87

Nota: los valores anteriores son orientativos para cálculos preliminares. Consulte la tabla oficial del fabricante o la norma aplicable para valores exactos y la temperatura base usada en la tabla de ampacidades.

Número de conductores (solo portadores de corriente)k_group (factor de agrupamiento) - orientativo
1 a 31.00
4 a 60.80
7 a 90.70
10 a 200.50
21 a 300.45
31 a 400.35
41 a 500.30

Estos factores de agrupamiento son comunes en prácticas de ingeniería pero pueden variar según norma y aplicación. En circuitos de potencia trifásica es habitual considerar los conductores de fase como conductores portadores de corriente; el neutro puede o no ser considerado según su carga.

Formulación matemática y pasos de cálculo

Proceso paso a paso

  1. Identificar I_tabulada: ampacidad nominal según tabla del fabricante para la sección e aislamiento seleccionados (a temperatura de referencia).
  2. Determinar temperatura ambiente real y convertirla si es necesario: aplicar C a F con F = (C * 9 / 5) + 32.
  3. Obtener k_temp correspondiente a la temperatura ambiente y a la clasificación térmica del aislamiento.
  4. Contabilizar número de conductores y obtener k_group.
  5. Considerar otros factores k_misc (enterramiento, aislamiento térmico, cargas continuas, armónicos).
  6. Calcular I_permitida = I_tabulada * k_temp * k_group * k_misc.
  7. Seleccionar la sección de conductor cuyo I_tabulada (sin correcciones) sea mayor o igual a I_permitida / (k_temp * k_group * k_misc) adecuada, considerando también criterios de caída de tensión y protección.

Ejemplo de expresión numérica

Si I_tabulada = 125 A, k_temp = 0.91, k_group = 0.80, k_misc = 1.00, entonces:
I_permitida = 125 * 0.91 * 0.80 * 1.00 = 91.0 A

Ejemplos reales y desarrollo completo

Ejemplo 1: derivación para circuito monofásico en local industrial

Planteamiento: Tener una carga continua de 85 A en un circuito monofásico. Cable seleccionado inicialmente con ampacidad tabulada I_tabulada = 125 A (según fabricante para aislamiento 75 °C y referencia 30 °C). Instalación con tres conductores portadores de corriente en un conducto (fase, neutro y conductor de protección no considerado portador). Temperatura ambiente real = 40 °C. No existen otros factores especiales (k_misc = 1).

Paso 1 — convertir temperatura si se requiere (verificación):

F = (40 * 9 / 5) + 32 = (360 / 5) + 32 = 72 + 32 = 104 °F

Paso 2 — seleccionar k_temp (para aislamiento 75 °C, valor orientativo a 40 °C): k_temp = 0.94 (tabla orientativa).

Paso 3 — número de conductores: 3 conductores portadores → k_group = 1.00 (ningún ajuste si hay 3 o menos).

Paso 4 — calcular I_permitida:

I_permitida = I_tabulada * k_temp * k_group * k_misc
I_permitida = 125 * 0.94 * 1.00 * 1.00 = 117.5 A

Interpretación: Con estas condiciones el cable mantiene una capacidad de 117.5 A, superior a la carga continua de 85 A. Por tanto, el conductor es adecuado desde la perspectiva térmica. Se recomienda revisar caída de tensión y la capacidad térmica de los terminales (límites de temperatura del equipo/terminación).

Ejemplo 2: alimentación trifásica en bandeja con agrupamiento

Planteamiento: Alimentación trifásica que suministra un motor con corriente nominal de 95 A por fase (carga continua parcial). Se propone un conductor con I_tabulada = 150 A (según tabla del fabricante, aislamiento 90 °C, referencia 30 °C). Instalación: 8 conductores portadores en la misma bandeja (6 fases + 2 neutros de otros circuitos), temperatura ambiente estimada 45 °C. Se considera que los terminales están calificables a 75 °C (por lo que la selección final debe considerar tabla 75 °C para termoconexiones). k_misc = 1.0.

Paso 1 — convertir temperatura: C = 45 °C → F = (45 * 9 / 5) + 32 = (405 / 5) + 32 = 81 + 32 = 113 °F

Paso 2 — elegir k_temp: para aislamiento 90 °C a 45 °C usamos k_temp orientativo = 0.97 (ver tabla orientativa).

Paso 3 — determinar k_group por 8 conductores (tabla orientativa 7–9 → k_group = 0.70).

Paso 4 — calcular I_permitida:

I_permitida = 150 * 0.97 * 0.70 * 1.00 = 101.85 A

Interpretación intermedia: La corriente permitida con estas condiciones es 101.85 A, mayor que la corriente necesaria de 95 A. Sin embargo, la consideración de terminales calificados a 75 °C obliga a verificar la ampacidad tabulada según la columna 75 °C de la tabla del fabricante o norma. Si la ampacidad tabulada de la sección seleccionada en la columna 75 °C no alcanza la magnitud necesaria tras los factores, podría ser necesario aumentar sección o usar conductores con mayor clasificación térmica en las conexiones.

Verificación adicional: si la tabla del fabricante indica que la ampacidad a 75 °C de ese conductor es 135 A en vez de 150 A (valor a 90 °C), la fórmula se recalcula con I_tabulada = 135 A:

I_permitida_75 = 135 * 0.97 * 0.70 = 91.63 A

En ese caso la I_permitida_75 = 91.63 A sería inferior a la carga de 95 A, por lo que la sección propuesta no sería adecuada. Se debe aumentar sección o usar una alternativa cuya ampacidad en la columna 75 °C permita superar la corriente requerida después de aplicar factores.

Buenas prácticas de cálculo y verificación

  • Siempre usar la columna de la tabla del fabricante o norma que corresponda a la menor temperatura admisible del sistema (p. ej. si las conexiones sólo están calificadas para 75 °C, usar la columna 75 °C).
  • Considerar cargas continuas: para cargas que exceden el 100% por largos períodos, aplicar factores adicionales o exigir margen de seguridad según norma.
  • Documentar todas las fuentes de datos: ficha técnica del conductor, condiciones ambientales, número de conductores, y cálculo de caída de tensión.
  • Verificar capacidades térmicas de canalizaciones, bandejas y envolventes; el calor acumulado puede incrementar temperatura efectiva.
  • Aplicar criterios de protección: la protección (interruptor, fusible) debe coordinarse con la ampacidad final y las condiciones de arranque o sobrecorriente.

Referencias normativas y enlaces de autoridad

  • NFPA 70: National Electrical Code (NEC). Ver información y compra de normas en: https://www.nfpa.org/
  • IEC 60287: Electrical cable calculation of current ratings (procedimientos de cálculo de capacidad térmica). Información en: https://www.iec.ch/
  • IEC 60364: Instalaciones eléctricas de baja tensión — Guías y requisitos de diseño: https://www.iec.ch/
  • IEEE Std. 835: Guidelines for Energy and Power Calculations (consultar en IEEE Xplore): https://www.ieee.org/
  • Manuales de fabricantes (ej.: Prysmian, Nexans, Southwire) para tablas de ampacidad y factores específicos: consulte las hojas técnicas del fabricante correspondiente.

Consejos para implementación de una calculadora técnica

  1. Entrada rigurosa de datos: temperatura ambiente en °C, número de conductores portadores, tipo de aislamiento, I_tabulada seleccionada y columna de temperatura aplicable.
  2. Cálculo automático de conversión de unidades usando las fórmulas F = (C * 9 / 5) + 32 y C = (F - 32) * 5 / 9 para interoperabilidad con tablas en °F.
  3. Incluir tablas actualizables y referencia a la fuente (norma o ficha técnica) para k_temp y k_group.
  4. Mostrar advertencias cuando las terminales o equipos limiten la temperatura máxima admisible del conductor.
  5. Registrar y exportar los resultados con trazabilidad (datos de entrada, tablas usadas, valores intermedios y resultado final).

Verificación y auditoría técnica

Para auditorías y certificación, adjunte copia de las tablas oficiales consultadas, hojas técnicas del conductor, condiciones reales medidas en sitio (termografías, medidas de temperatura ambiente) y cálculos paso a paso. Documente cualquier suposición y el margen de seguridad aplicado.

Resumen operativo (lista rápida)

  • Convierte temperatura si la tabla está en otra unidad: F = (C * 9 / 5) + 32.
  • Identifica la columna de tabla acorde a la temperatura límite de las conexiones.
  • Aplica k_temp, k_group y k_misc a I_tabulada.
  • Verifica que I_permitida ≥ carga máxima prevista; en caso contrario, aumenta sección o mejora condiciones.
  • Verifica caída de tensión y protección asociada.

Fuentes y enlaces adicionales

  • NFPA — National Fire Protection Association: https://www.nfpa.org/
  • IEC — International Electrotechnical Commission: https://www.iec.ch/
  • IEEE — Institute of Electrical and Electronics Engineers: https://www.ieee.org/
  • Prysmian Group — Hojas técnicas de cables y tablas de ampacidad (consultar sitio oficial del fabricante).
  • Nexans — Documentación técnica y tablas (sitio oficial).

Nota final: este artículo ofrece procedimientos, fórmulas y ejemplos técnicos orientativos. Para proyectos ejecutivos y cumplimiento normativo, siga las tablas oficiales de la norma aplicable y las hojas técnicas del fabricante; consulte a un ingeniero colegiado si corresponde.