La caída de tensión en tableros eléctricos es un cálculo esencial para garantizar la seguridad y eficiencia. Descubre cómo calcularla según NEC y NTC 2050, optimizando tus instalaciones eléctricas.
Aquí aprenderás a usar una calculadora avanzada, fórmulas, tablas y ejemplos reales para dominar la caída de tensión.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de caída de tensión en tableros eléctricos – NEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular la caída de tensión para un circuito trifásico de 100 metros, 50A, cobre, 220V, 8 AWG.
- ¿Cuál es la caída de tensión en un tablero con 30 metros de cable aluminio, 20A, 120V, 10 AWG?
- Determina el calibre necesario para limitar la caída de tensión al 3% en un circuito de 60A, 380V, 80 metros.
- ¿Qué caída de tensión se produce en un alimentador de 40A, 240V, cobre, 50 metros, 6 AWG?
Tablas de valores comunes para la Calculadora de caída de tensión en tableros eléctricos – NEC, NTC 2050
Las siguientes tablas presentan los valores más utilizados en el cálculo de caída de tensión, considerando los parámetros definidos por el NEC (National Electrical Code) y la NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana). Incluyen calibres de conductores, resistencias, longitudes, corrientes y materiales.
| Calibre (AWG/kcmil) | Material | Resistencia Ω/km (75°C) | Corriente Máxima (A) | Diámetro (mm) | Área (mm²) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | Cobre | 2.53 | 15 | 1.63 | 2.08 | Iluminación, tomas residenciales |
| 12 AWG | Cobre | 1.59 | 20 | 2.05 | 3.31 | Tomacorrientes, pequeños motores |
| 10 AWG | Cobre | 0.999 | 30 | 2.59 | 5.26 | Alimentadores pequeños |
| 8 AWG | Cobre | 0.628 | 50 | 3.26 | 8.37 | Alimentadores medianos |
| 6 AWG | Cobre | 0.395 | 65 | 4.11 | 13.3 | Alimentadores principales |
| 4 AWG | Cobre | 0.249 | 85 | 5.19 | 21.2 | Subtableros, motores grandes |
| 2 AWG | Cobre | 0.156 | 115 | 6.54 | 33.6 | Alimentadores principales |
| 1/0 AWG | Cobre | 0.0983 | 150 | 8.25 | 53.5 | Alimentadores de alta demanda |
| 250 kcmil | Cobre | 0.0688 | 255 | 14.2 | 127 | Grandes alimentadores |
| 500 kcmil | Cobre | 0.0344 | 380 | 20.7 | 253 | Alimentadores industriales |
| 14 AWG | Aluminio | 4.09 | 10 | 1.63 | 2.08 | Iluminación |
| 12 AWG | Aluminio | 2.58 | 15 | 2.05 | 3.31 | Tomacorrientes |
| 10 AWG | Aluminio | 1.62 | 25 | 2.59 | 5.26 | Alimentadores pequeños |
| 8 AWG | Aluminio | 1.02 | 40 | 3.26 | 8.37 | Alimentadores medianos |
| 6 AWG | Aluminio | 0.653 | 50 | 4.11 | 13.3 | Alimentadores principales |
| 4 AWG | Aluminio | 0.411 | 65 | 5.19 | 21.2 | Subtableros |
| 2 AWG | Aluminio | 0.258 | 90 | 6.54 | 33.6 | Alimentadores principales |
| 1/0 AWG | Aluminio | 0.162 | 120 | 8.25 | 53.5 | Alimentadores de alta demanda |
| 250 kcmil | Aluminio | 0.113 | 205 | 14.2 | 127 | Grandes alimentadores |
| 500 kcmil | Aluminio | 0.0566 | 310 | 20.7 | 253 | Alimentadores industriales |
La tabla anterior es fundamental para seleccionar el conductor adecuado y estimar la caída de tensión en tableros eléctricos conforme a NEC y NTC 2050.
Fórmulas para la Calculadora de caída de tensión en tableros eléctricos – NEC, NTC 2050
El cálculo de la caída de tensión depende del tipo de circuito (monofásico o trifásico), la longitud, el material y la corriente. A continuación, se presentan las fórmulas más utilizadas, optimizadas para WordPress:
- L: Longitud del conductor (metros)
- I: Corriente (amperios)
- R: Resistencia del conductor (Ω/km)
- El factor 2 considera el trayecto ida y vuelta.
- L: Longitud del conductor (metros)
- I: Corriente (amperios)
- R: Resistencia del conductor (Ω/km)
- El factor √3 es propio de sistemas trifásicos balanceados.
Variables adicionales:
- Material: Cobre o aluminio. El cobre tiene menor resistencia, por lo que genera menor caída de tensión.
- Temperatura: La resistencia varía con la temperatura. Las tablas consideran 75°C, común en instalaciones.
- Longitud: Se mide desde el tablero hasta la carga, considerando el trayecto real del cable.
- Corriente: Se toma la corriente máxima esperada en el circuito.
- Resistencia: Se obtiene de tablas normalizadas según el calibre y material.
Valores típicos recomendados por NEC y NTC 2050:
- La caída de tensión no debe superar el 3% en circuitos derivados.
- En alimentadores, la suma de caídas no debe exceder el 5% desde el origen hasta la carga final.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de caída de tensión en tableros eléctricos – NEC, NTC 2050
Caso 1: Alimentador monofásico de 30 metros, 20A, cobre, 120V, 10 AWG
Supongamos que se debe alimentar un tablero secundario a 30 metros de distancia, con una carga de 20A, usando conductor de cobre calibre 10 AWG y tensión de 120V.
- L = 30 m
- I = 20 A
- R (10 AWG cobre) = 0.999 Ω/km
- Tensión nominal = 120 V
Aplicando la fórmula:
Porcentaje de caída de tensión:
Conclusión: La caída de tensión es de 1.2V (0.999%), muy por debajo del límite del 3%.
Caso 2: Circuito trifásico de 80 metros, 60A, aluminio, 4 AWG, 380V
Se requiere alimentar un motor trifásico a 80 metros, con una corriente de 60A, usando conductor de aluminio calibre 4 AWG y tensión de 380V.
- L = 80 m
- I = 60 A
- R (4 AWG aluminio) = 0.411 Ω/km
- Tensión nominal = 380 V
Aplicando la fórmula trifásica:
Calculando paso a paso:
- √3 ≈ 1.732
- 1.732 × 80 = 138.56
- 138.56 × 60 = 8313.6
- 8313.6 × 0.411 = 3417.8896
- 3417.8896 / 1000 = 3.418 V
Porcentaje de caída de tensión:
Conclusión: La caída de tensión es de 3.4V (0.9%), cumpliendo ampliamente con los límites normativos.
Consideraciones adicionales y recomendaciones prácticas
- Siempre verifica la temperatura de operación, ya que la resistencia del conductor aumenta con la temperatura.
- En instalaciones críticas, considera un margen de seguridad adicional, seleccionando un calibre superior.
- Utiliza conductores de cobre para trayectos largos o corrientes elevadas, por su menor resistencia.
- Consulta siempre las tablas de la NTC 2050 y el NEC para valores actualizados y condiciones especiales.
- Recuerda que la caída de tensión excesiva puede causar mal funcionamiento de equipos y sobrecalentamiento de conductores.
Para más información técnica y normativa, consulta los siguientes recursos de autoridad:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050 – Norma Técnica Colombiana
- Eaton: Voltage Drop Calculations
Dominar la calculadora de caída de tensión en tableros eléctricos según NEC y NTC 2050 es clave para instalaciones seguras, eficientes y normativamente correctas.