La correcta selección de cables para tomacorrientes y circuitos derivados es vital para la seguridad eléctrica.
El cálculo adecuado garantiza eficiencia, cumplimiento normativo y evita riesgos de sobrecalentamiento o fallas eléctricas.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de cables para tomacorrientes y circuitos derivados – NEC, NTC 2050
- ¿Qué calibre de cable necesito para un circuito de 20A y 30 metros según NTC 2050?
- Calcular el tamaño de cable para un tomacorriente de 15A a 120V, distancia 25 metros.
- ¿Qué cable usar para alimentar 2.5 kW a 220V, 40 metros, según NEC?
- ¿Cuál es el calibre mínimo para un circuito derivado de 30A, 50 metros, cobre, temperatura 30°C?
Tablas de selección de cables para tomacorrientes y circuitos derivados – NEC, NTC 2050
La selección del calibre de cable depende de la corriente, longitud, tipo de conductor, temperatura y condiciones de instalación. Las siguientes tablas presentan los valores más comunes según la NEC (NFPA 70) y la NTC 2050 (Colombia).
| Corriente Nominal (A) | Voltaje (V) | Longitud (m) | Material | Calibre AWG | Sección (mm²) | Capacidad de Ampacidad (A) | Protección Recomendada (A) | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 120/220 | 15 | Cobre | 14 | 2.08 | 15 | 15 | Tomacorriente general |
| 15 | 120/220 | 20 | Cobre | 12 | 3.31 | 20 | 20 | Tomacorriente cocina |
| 20 | 120/220 | 30 | Cobre | 10 | 5.26 | 30 | 20-30 | Lavadora, aire acondicionado |
| 25 | 220 | 40 | Cobre | 8 | 8.37 | 40 | 30-40 | Secadora, horno |
| 30 | 220 | 50 | Cobre | 6 | 13.3 | 55 | 40-50 | Calentador, circuito especial |
| 40 | 220 | 60 | Cobre | 4 | 21.2 | 70 | 50-60 | Subalimentación, equipos grandes |
| 50 | 220 | 70 | Cobre | 2 | 33.6 | 95 | 60-70 | Subpanel, maquinaria |
| 15 | 120 | 30 | Aluminio | 10 | 5.26 | 15 | 15 | Tomacorriente general |
| 20 | 120 | 40 | Aluminio | 8 | 8.37 | 20 | 20 | Tomacorriente especial |
| 30 | 220 | 50 | Aluminio | 6 | 13.3 | 30 | 30 | Secadora, horno |
| 40 | 220 | 60 | Aluminio | 4 | 21.2 | 40 | 40 | Subalimentación |
Nota: Los valores pueden variar según condiciones de instalación, temperatura ambiente, agrupamiento y tipo de aislamiento. Siempre consulte la tabla 310.16 de la NEC y la tabla 310-15(b)(16) de la NTC 2050.
Fórmulas para la calculadora de cables para tomacorrientes y circuitos derivados – NEC, NTC 2050
El cálculo del calibre de cable adecuado se basa en la corriente, caída de tensión, longitud, material y condiciones ambientales. A continuación, se presentan las fórmulas principales:
1. Cálculo de la corriente del circuito derivado
- Potencia (W): Suma de las cargas conectadas al circuito.
- Voltaje (V): Tensión nominal del circuito (120V, 220V, etc.).
2. Selección del calibre de cable por ampacidad
- Consulte las tablas de ampacidad de la NEC/NTC 2050.
- Considere el tipo de aislamiento (THHN, TW, etc.) y temperatura ambiente.
3. Cálculo de caída de tensión
- Longitud (m): Distancia total del cable (ida y vuelta).
- Corriente (A): Corriente calculada del circuito.
- Resistencia del cable (Ω/km): Depende del material y calibre (ver tabla siguiente).
- Voltaje (V): Tensión nominal.
La caída de tensión recomendada es máximo 3% para circuitos derivados según NEC y NTC 2050.
4. Cálculo de sección mínima por caída de tensión
- ρ (Resistividad): 0.0178 Ω·mm²/m para cobre, 0.0282 Ω·mm²/m para aluminio.
- Caída de tensión admisible: 0.03 (3%) para circuitos derivados.
5. Conversión de AWG a mm²
- Para referencia rápida, consulte tablas de conversión estándar.
Valores comunes de resistencia de cables (Ω/km)
| Calibre AWG | Cobre (Ω/km) | Aluminio (Ω/km) | Sección (mm²) |
|---|---|---|---|
| 14 | 2.525 | 4.09 | 2.08 |
| 12 | 1.588 | 2.59 | 3.31 |
| 10 | 0.999 | 1.62 | 5.26 |
| 8 | 0.628 | 1.02 | 8.37 |
| 6 | 0.395 | 0.64 | 13.3 |
| 4 | 0.248 | 0.40 | 21.2 |
| 2 | 0.156 | 0.25 | 33.6 |
Ejemplos prácticos de cálculo de cables para tomacorrientes y circuitos derivados – NEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Selección de cable para un tomacorriente de 20A, 120V, 30 metros
- Datos: Corriente = 20A, Voltaje = 120V, Longitud = 30m, Material = Cobre, Temperatura ambiente = 30°C.
- Paso 1: Selección por ampacidad: Según tabla NEC/NTC 2050, cable AWG 12 soporta 20A, pero para mayor seguridad y considerando la longitud, se recomienda AWG 10 (30A).
- Paso 2: Verificación de caída de tensión:
- Resistencia cable AWG 10 cobre = 0.999 Ω/km = 0.02997 Ω para 30m (0.03 km).
- Caída de tensión = (2 × 30 × 20 × 0.999) / (120 × 10) = (2 × 30 × 20 × 0.999) / 1200 = (1198.8) / 1200 ≈ 1.0 V.
- Porcentaje de caída = (1.0 / 120) × 100 ≈ 0.83% (menor al 3% permitido).
- Resultado: Cable recomendado: AWG 10 cobre, protección con breaker de 20A.
Ejemplo 2: Circuito derivado para horno eléctrico de 5 kW, 220V, 40 metros
- Datos: Potencia = 5000W, Voltaje = 220V, Longitud = 40m, Material = Cobre.
- Paso 1: Cálculo de corriente: Corriente = 5000 / 220 = 22.7A.
- Paso 2: Selección por ampacidad: AWG 10 (30A) es suficiente, pero por longitud y carga continua, se recomienda AWG 8 (40A).
- Paso 3: Verificación de caída de tensión:
- Resistencia cable AWG 8 cobre = 0.628 Ω/km = 0.02512 Ω para 40m (0.04 km).
- Caída de tensión = (2 × 40 × 22.7 × 0.628) / (220 × 10) = (2 × 40 × 22.7 × 0.628) / 2200 ≈ (1140.7) / 2200 ≈ 0.52 V.
- Porcentaje de caída = (0.52 / 220) × 100 ≈ 0.24% (muy por debajo del 3%).
- Resultado: Cable recomendado: AWG 8 cobre, protección con breaker de 30A.
Estos ejemplos demuestran la importancia de considerar tanto la ampacidad como la caída de tensión y la longitud del circuito. Siempre es recomendable sobredimensionar ligeramente el cable para futuras expansiones y mayor seguridad.
Consideraciones adicionales y recomendaciones
- Verifique siempre las condiciones de agrupamiento de cables y temperatura ambiente, aplicando factores de corrección según NEC/NTC 2050.
- Para instalaciones en zonas húmedas o exteriores, utilice cables con aislamiento adecuado (THWN, XHHW, etc.).
- En circuitos críticos o de larga distancia, priorice la caída de tensión por debajo del 3%.
- Consulte siempre las tablas oficiales y actualizadas de la NEC y la NTC 2050.
- La protección (breaker o fusible) debe ser igual o menor a la ampacidad del cable seleccionado.
La correcta aplicación de estos cálculos y normativas garantiza instalaciones eléctricas seguras, eficientes y conformes a la legislación vigente. Para proyectos complejos, consulte siempre a un ingeniero electricista certificado.