La correcta selección de cables eléctricos es vital para la seguridad y eficiencia en instalaciones eléctricas modernas. Calcular la capacidad de carga según NEC y NTC 2050 evita sobrecalentamientos y fallas críticas.
En este artículo aprenderás a calcular la capacidad de carga de cables eléctricos, fórmulas, tablas y ejemplos prácticos. Domina la normativa NEC y NTC 2050 con precisión profesional.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de capacidad de carga de cables eléctricos – NEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Cuál es la capacidad de carga de un cable THHN de 4 AWG en tubería, temperatura ambiente 30°C?
- Calcular la capacidad de un cable de cobre 2/0 AWG, aislante XHHW, en bandeja, 40°C, 4 conductores.
- ¿Qué calibre necesito para 80A, 50 metros, cobre, THW, temperatura ambiente 35°C, según NTC 2050?
- Capacidad máxima de un cable de aluminio 1/0 AWG, THHN, en ducto, 30°C, 3 conductores cargados.
Tablas de capacidad de carga de cables eléctricos según NEC y NTC 2050
Las tablas de capacidad de carga (ampacidad) son esenciales para seleccionar el calibre adecuado de cable según el tipo de conductor, aislamiento, temperatura ambiente y condiciones de instalación. A continuación, se presentan tablas extensas y responsivas con los valores más comunes, basadas en la NEC (NFPA 70) y la NTC 2050.
| Calibre (AWG/kcmil) | Material | Aislamiento | Capacidad 60°C (A) | Capacidad 75°C (A) | Capacidad 90°C (A) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 | Cobre | THW/THHN | 15 | 20 | 25 | Iluminación, tomas |
| 12 | Cobre | THW/THHN | 20 | 25 | 30 | Iluminación, tomas |
| 10 | Cobre | THW/THHN | 30 | 35 | 40 | Pequeños motores |
| 8 | Cobre | THW/THHN | 40 | 50 | 55 | Equipos medianos |
| 6 | Cobre | THW/THHN | 55 | 65 | 75 | Alimentadores |
| 4 | Cobre | THW/THHN | 70 | 85 | 95 | Alimentadores |
| 2 | Cobre | THW/THHN | 95 | 115 | 130 | Alimentadores principales |
| 1/0 | Cobre | THW/THHN | 125 | 150 | 170 | Alimentadores principales |
| 2/0 | Cobre | THW/THHN | 145 | 175 | 195 | Alimentadores principales |
| 4/0 | Cobre | THW/THHN | 180 | 230 | 260 | Grandes alimentadores |
| 250 | Cobre | THW/THHN | 205 | 255 | 290 | Grandes alimentadores |
| 500 | Cobre | THW/THHN | 320 | 380 | 430 | Subestaciones |
| 14 | Aluminio | THW/THHN | 10 | 15 | 20 | Iluminación |
| 12 | Aluminio | THW/THHN | 15 | 20 | 25 | Iluminación |
| 10 | Aluminio | THW/THHN | 25 | 30 | 35 | Pequeños motores |
| 8 | Aluminio | THW/THHN | 30 | 40 | 45 | Equipos medianos |
| 6 | Aluminio | THW/THHN | 40 | 50 | 55 | Alimentadores |
| 4 | Aluminio | THW/THHN | 55 | 65 | 75 | Alimentadores |
| 2 | Aluminio | THW/THHN | 75 | 90 | 100 | Alimentadores principales |
| 1/0 | Aluminio | THW/THHN | 100 | 120 | 135 | Alimentadores principales |
| 2/0 | Aluminio | THW/THHN | 115 | 135 | 150 | Alimentadores principales |
| 4/0 | Aluminio | THW/THHN | 135 | 180 | 205 | Grandes alimentadores |
| 250 | Aluminio | THW/THHN | 150 | 205 | 230 | Grandes alimentadores |
| 500 | Aluminio | THW/THHN | 215 | 310 | 350 | Subestaciones |
Notas importantes:
- Los valores corresponden a condiciones estándar: temperatura ambiente 30°C, no más de tres conductores cargados en ducto.
- Para otros tipos de aislamiento (XHHW, RHW, etc.), consultar tablas específicas de la norma.
- La ampacidad debe corregirse por temperatura y agrupamiento según NEC Artículo 310 y NTC 2050 Capítulo 3.
Factores de corrección por temperatura y agrupamiento
La capacidad de carga de los cables debe ajustarse si la temperatura ambiente es diferente a 30°C o si hay más de tres conductores cargados en el mismo ducto o canalización. A continuación, se presentan tablas de factores de corrección:
| Temperatura ambiente (°C) | Factor de corrección (Aislamiento 60°C) | Factor de corrección (Aislamiento 75°C) | Factor de corrección (Aislamiento 90°C) |
|---|---|---|---|
| 21-25 | 1.08 | 1.05 | 1.04 |
| 26-30 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 31-35 | 0.91 | 0.94 | 0.96 |
| 36-40 | 0.82 | 0.88 | 0.91 |
| 41-45 | 0.71 | 0.82 | 0.87 |
| 46-50 | 0.58 | 0.75 | 0.82 |
Para agrupamiento de conductores:
| Número de conductores cargados | Factor de corrección |
|---|---|
| 3 o menos | 1.00 |
| 4-6 | 0.80 |
| 7-9 | 0.70 |
| 10-20 | 0.50 |
| 21-30 | 0.45 |
| 31-40 | 0.40 |
| 41 y más | 0.35 |
Fórmulas para la calculadora de capacidad de carga de cables eléctricos – NEC, NTC 2050
El cálculo de la capacidad de carga de un cable eléctrico requiere aplicar fórmulas que consideran el tipo de conductor, aislamiento, temperatura ambiente y número de conductores cargados. A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación detallada de cada variable:
Capacidad_ajustada = Capacidad_base × Factor_temperatura × Factor_agrupamiento
- Capacidad_ajustada: Corriente máxima permitida (A) después de aplicar los factores de corrección.
- Capacidad_base: Corriente máxima permitida (A) según la tabla para el tipo de cable, aislamiento y temperatura nominal.
- Factor_temperatura: Factor de corrección por temperatura ambiente (ver tabla anterior).
- Factor_agrupamiento: Factor de corrección por número de conductores cargados (ver tabla anterior).
Para determinar el calibre necesario para una corriente dada:
Calibre_requerido = Corriente_diseño / (Factor_temperatura × Factor_agrupamiento)
- Calibre_requerido: Capacidad mínima de ampacidad del cable a seleccionar (A).
- Corriente_diseño: Corriente máxima esperada en la instalación (A).
Para caída de tensión, que también puede ser relevante:
Caída_tensión (%) = (2 × L × I × R) / (V × 1000)
- L: Longitud del cable (m).
- I: Corriente (A).
- R: Resistencia del conductor (Ω/km).
- V: Tensión nominal del sistema (V).
Valores comunes de variables:
- Capacidad_base: Según tablas NEC/NTC 2050 (ver arriba).
- Factor_temperatura: 1.00 para 30°C, 0.94 para 35°C, 0.88 para 40°C, etc.
- Factor_agrupamiento: 1.00 para 3 conductores, 0.80 para 4-6, 0.70 para 7-9, etc.
- R (Cobre 4 AWG): 0.308 Ω/km; (Aluminio 4 AWG): 0.491 Ω/km.
Ejemplos del mundo real: aplicación de la calculadora de capacidad de carga de cables eléctricos – NEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Selección de cable para alimentador principal en ambiente cálido
Suponga que se requiere alimentar un tablero con una corriente máxima de 120A, utilizando cable de cobre THHN, en ducto, temperatura ambiente 40°C, con 4 conductores cargados.
- Corriente de diseño: 120A
- Tipo de cable: Cobre THHN
- Temperatura ambiente: 40°C
- Número de conductores cargados: 4
1. Buscamos la capacidad base para cobre THHN (90°C):
- Calibre 2 AWG: 130A
- Calibre 1 AWG: 145A
- Calibre 1/0 AWG: 170A
2. Factor de corrección por temperatura (40°C, 90°C): 0.91
3. Factor de corrección por agrupamiento (4 conductores): 0.80
4. Capacidad ajustada para 2 AWG:
Capacidad_ajustada = 130A × 0.91 × 0.80 = 94.7A
Insuficiente para 120A.
5. Capacidad ajustada para 1/0 AWG:
Capacidad_ajustada = 170A × 0.91 × 0.80 = 123.76A
Este calibre es suficiente para la carga de 120A.
Respuesta: Se debe utilizar cable de cobre 1/0 AWG THHN para cumplir con la NEC y NTC 2050.
Ejemplo 2: Determinación de capacidad máxima de un cable de aluminio en condiciones estándar
Se tiene un cable de aluminio 2/0 AWG, THHN, instalado en ducto, temperatura ambiente 30°C, con 3 conductores cargados. ¿Cuál es la capacidad máxima permitida?
- Tipo de cable: Aluminio 2/0 AWG THHN
- Temperatura ambiente: 30°C
- Número de conductores cargados: 3
1. Capacidad base para aluminio 2/0 AWG THHN (90°C): 150A
2. Factor de corrección por temperatura (30°C, 90°C): 1.00
3. Factor de corrección por agrupamiento (3 conductores): 1.00
4. Capacidad ajustada:
Capacidad_ajustada = 150A × 1.00 × 1.00 = 150A
Respuesta: La capacidad máxima permitida para este cable es 150A según NEC y NTC 2050.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifique la normativa local vigente, ya que puede haber requisitos adicionales o más restrictivos.
- Considere la caída de tensión en trayectos largos, especialmente en alimentadores principales y subalimentadores.
- Utilice cables certificados y de fabricantes reconocidos para garantizar la calidad y seguridad.
- Recuerde que la ampacidad puede variar si el cable está enterrado, en bandeja, o expuesto a condiciones especiales.
- Consulte siempre las tablas completas de la NEC y NTC 2050 para casos particulares.
Para más información técnica y actualizada, consulte los siguientes recursos de autoridad:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
- Copper Development Association: Ampacity Tables
Dominar la calculadora de capacidad de carga de cables eléctricos según NEC y NTC 2050 es esencial para ingenieros, electricistas y diseñadores eléctricos. Aplicar correctamente las fórmulas, tablas y factores de corrección garantiza instalaciones seguras, eficientes y conformes a la normativa internacional.