La correcta selección del conductor de puesta a tierra es esencial para la seguridad eléctrica y cumplimiento normativo. La conversión y cálculo según NEC permite dimensionar conductores de tierra de forma precisa y confiable.
En este artículo descubrirás cómo calcular, seleccionar y verificar conductores de puesta a tierra según el NEC, con fórmulas, tablas y ejemplos prácticos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de conductores de puesta a tierra según NEC – NEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué calibre de conductor de puesta a tierra necesito para un alimentador de 200A según NEC?
- Calcula el tamaño del conductor de tierra para un electrodo de varilla en un sistema de 480V.
- ¿Cuál es el conductor de puesta a tierra adecuado para un transformador de 75 kVA?
- Determina el tamaño del conductor de tierra para un sistema con conductores de fase de 500 kcmil.
Tabla de selección de conductores de puesta a tierra según NEC
La siguiente tabla muestra los valores más comunes para la selección de conductores de puesta a tierra, basados en la Tabla 250.66 del NEC 2023. Incluye el tamaño del conductor de fase o alimentador y el tamaño mínimo requerido del conductor de puesta a tierra de los electrodos.
| Tamaño total de los conductores de fase o alimentador (cobre) | Tamaño mínimo del conductor de puesta a tierra (cobre) | Tamaño total de los conductores de fase o alimentador (aluminio) | Tamaño mínimo del conductor de puesta a tierra (aluminio) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|
| Hasta 2 AWG | 8 AWG | Hasta 1/0 AWG | 8 AWG | Residencial pequeño |
| 1/0 a 2/0 AWG | 6 AWG | 2/0 a 4/0 AWG | 6 AWG | Comercial ligero |
| Over 2/0 to 3/0 AWG | 4 AWG | Over 4/0 to 250 kcmil | 4 AWG | Pequeña industria |
| Over 3/0 to 350 kcmil | 2 AWG | Over 250 to 400 kcmil | 2 AWG | Industria mediana |
| Over 350 to 600 kcmil | 1/0 AWG | Over 400 to 900 kcmil | 1/0 AWG | Grandes alimentadores |
| Over 600 to 1100 kcmil | 2/0 AWG | Over 900 to 1750 kcmil | 2/0 AWG | Subestaciones |
| Over 1100 to 2000 kcmil | 3/0 AWG | Over 1750 to 3500 kcmil | 3/0 AWG | Grandes sistemas industriales |
| Over 2000 kcmil | 250 kcmil | Over 3500 kcmil | 250 kcmil | Plantas eléctricas |
Estos valores son los mínimos requeridos por el NEC para conductores de cobre y aluminio. Para sistemas con conductores de mayor tamaño, se debe consultar la tabla completa del NEC.
Fórmulas para la Calculadora de conductores de puesta a tierra según NEC – NEC
El dimensionamiento de los conductores de puesta a tierra se basa en la sección 250.66 del NEC. Las fórmulas varían según el tipo de conductor y la aplicación (alimentador, electrodo, etc.). A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación de cada variable.
1. Cálculo del conductor de puesta a tierra del electrodo (GEC)
Tamaño GEC = función(Tamaño total de conductores de fase o alimentador)
Explicación: El tamaño del GEC se determina directamente de la tabla 250.66 del NEC, en función del tamaño total de los conductores de fase o alimentador.
- Tamaño total de conductores de fase o alimentador: Suma de las áreas de los conductores de fase (en AWG o kcmil).
- Tamaño GEC: Calibre mínimo del conductor de puesta a tierra del electrodo, según tabla 250.66.
Valores comunes para el tamaño total de conductores de fase: 2 AWG, 1/0 AWG, 250 kcmil, 500 kcmil, 1000 kcmil.
2. Cálculo del conductor de puesta a tierra del equipo (EGC)
Tamaño EGC = función(Corriente nominal del circuito, tipo de protección)
Explicación: El tamaño del EGC se determina por la tabla 250.122 del NEC, en función de la corriente nominal del circuito y el tipo de protección (fusible o interruptor termomagnético).
- Corriente nominal del circuito: Amperaje máximo del circuito protegido.
- Tamaño EGC: Calibre mínimo del conductor de puesta a tierra del equipo, según tabla 250.122.
Valores comunes de corriente nominal: 15A, 20A, 30A, 100A, 200A, 400A, 800A.
3. Cálculo del conductor de puesta a tierra para electrodos específicos
Tamaño GEC = 6 AWG (cobre) o 4 AWG (aluminio)
(No se requiere mayor tamaño, aunque el sistema sea más grande)
Explicación: Según NEC 250.66(A), para varillas, tubos o placas, el tamaño máximo requerido es 6 AWG para cobre o 4 AWG para aluminio.
- Tipo de electrodo: Varilla, tubo, placa, anillo de tierra, etc.
- Tamaño GEC: Calibre mínimo según el tipo de electrodo.
Valores comunes: 6 AWG para cobre, 4 AWG para aluminio en varillas o placas.
4. Cálculo del conductor de puesta a tierra para anillo de tierra
Tamaño GEC = 2 AWG (cobre) mínimo
Explicación: Según NEC 250.66(C), el conductor que conecta un anillo de tierra debe ser al menos 2 AWG de cobre.
- Tipo de electrodo: Anillo de tierra (ground ring).
- Tamaño GEC: 2 AWG mínimo para cobre.
Estos cálculos aseguran la correcta selección y cumplimiento normativo en sistemas de puesta a tierra.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de conductores de puesta a tierra según NEC – NEC
Ejemplo 1: Selección del conductor de puesta a tierra para un alimentador de 200A
Supongamos que tenemos un alimentador trifásico de 200A, con conductores de cobre de 3/0 AWG. Queremos determinar el tamaño mínimo del conductor de puesta a tierra del electrodo (GEC) según el NEC.
- Paso 1: Determinar el tamaño total de los conductores de fase.
- Para un sistema trifásico, cada conductor es de 3/0 AWG (cobre).
- Paso 2: Consultar la tabla 250.66 del NEC.
- Para conductores de fase de 3/0 AWG, la tabla indica un GEC mínimo de 4 AWG (cobre).
- Paso 3: Verificar si el electrodo es varilla, tubo o placa.
- Si es varilla, el máximo requerido es 6 AWG (cobre), según 250.66(A).
Resultado: El tamaño mínimo del conductor de puesta a tierra del electrodo es 4 AWG (cobre), pero si el electrodo es una varilla, puede usarse 6 AWG (cobre).
Ejemplo 2: Cálculo del conductor de puesta a tierra para un transformador de 75 kVA
Un transformador de 75 kVA, 480V/208V, alimenta un tablero principal. Los conductores de fase son de 250 kcmil (cobre). Se requiere determinar el tamaño del conductor de puesta a tierra del electrodo (GEC).
- Paso 1: Determinar el tamaño total de los conductores de fase.
- Para 250 kcmil (cobre), consultar la tabla 250.66 del NEC.
- Paso 2: La tabla indica un GEC mínimo de 2 AWG (cobre).
- Paso 3: Si el electrodo es un anillo de tierra, el mínimo es 2 AWG (cobre).
Resultado: El tamaño mínimo del conductor de puesta a tierra del electrodo es 2 AWG (cobre).
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifica el tipo de electrodo de puesta a tierra, ya que puede limitar el tamaño máximo requerido del conductor.
- Para instalaciones en ambientes corrosivos, considera el uso de conductores de cobre estañado o recubrimientos especiales.
- El NEC prohíbe el uso de aluminio o cobre recubierto de aluminio en contacto directo con la tierra o concreto.
- En sistemas con múltiples electrodos, el conductor de puesta a tierra puede ser ramificado, pero debe cumplir con el tamaño mínimo requerido para cada electrodo.
- Consulta siempre la edición vigente del NEC y las normativas locales, ya que pueden existir requisitos adicionales.
Para más información técnica y normativa, consulta la NFPA 70: National Electrical Code (NEC) y la NEMA WC 70.
Preguntas frecuentes sobre la Calculadora de conductores de puesta a tierra según NEC – NEC
- ¿Puedo usar un conductor de aluminio para la puesta a tierra? Solo si no está en contacto directo con tierra o concreto, y cumple con el tamaño mínimo requerido.
- ¿Qué pasa si tengo varios electrodos? El conductor de puesta a tierra puede ser ramificado, pero cada ramal debe cumplir con el tamaño mínimo para el electrodo correspondiente.
- ¿Debo sobredimensionar el conductor de tierra? No es necesario, pero puede hacerse por razones de robustez mecánica o futuras ampliaciones.
- ¿El tamaño del conductor de tierra depende del tipo de protección? Para el conductor de puesta a tierra del equipo (EGC), sí; para el electrodo (GEC), depende del tamaño de los conductores de fase.
La correcta selección y cálculo de los conductores de puesta a tierra es fundamental para la seguridad eléctrica y el cumplimiento del NEC. Utiliza siempre herramientas actualizadas y consulta la normativa vigente para asegurar instalaciones seguras y eficientes.