Calculadora de conversión entre volt-amperios y amperios destinada a ingenieros eléctricos y técnicos de mantenimiento.
Incluye fórmulas, tablas con valores comunes, ejemplos detallados y referencias normativas para verificación de instalación.
Calculadora de conversión entre potencia aparente (VA) y corriente (A) en sistemas monofásicos y trifásicos
Conceptos esenciales sobre VA, amperios y factor de potencia
La unidad volt-amperio (VA) representa la potencia aparente S en sistemas eléctricos, combinando tensión e intensidad sin considerar el desfase entre ellas. El amperio (A) mide la corriente eléctrica que fluye por un conductor; convertir entre VA y amperios es fundamental para dimensionar conductores, protecciones y equipos.
El factor de potencia (PF) relaciona potencia real (kW) con potencia aparente (kVA): PF = kW / kVA. Para cargas inductivas o capacitivas, PF puede ser menor que uno, afectando el tamaño del transformador y la corriente requerida.
Fórmulas principales para conversión VA ↔ A
Para sistemas monofásicos equilibrados:
Donde:
- S: potencia aparente en volt-amperios (VA).
- V: tensión entre fases o tensión de la carga en voltios (V).
- I: corriente en amperios (A).
Para sistemas trifásicos equilibrados (sistema estrella o triángulo con tensiones de línea):
Donde:
- S: potencia aparente total en VA (sumatoria de las tres fases).
- V_L: tensión entre líneas (line-to-line) en voltios (V), por ejemplo 208 V, 400 V, 480 V.
- I_L: corriente de línea por fase en amperios (A).
- √3 ≈ 1.73205.
Relación entre potencia real, aparente y reactiva:
Donde:
- P: potencia activa (real) en vatios (W).
- Q: potencia reactiva en volt-amperios reactivos (VAR).
- PF: factor de potencia (adimensional), generalmente en rango 0.6–1.0 dependiendo de la carga.
Consideraciones prácticas al convertir y aplicar resultados
Selección de conductores y dispositivos de protección
Al calcular corriente a partir de VA, hay que considerar condiciones de servicio y normativa local para determinar ampacidad y protección:
- Para cargas continuas, aumente la corriente calculada en 25% para el dimensionado de conductores según muchas normativas (por ejemplo, NEC considera conductor ≥ 125% de la carga continua).
- La corriente nominal del interruptor o fusible suele seleccionarse en función de las tablas estándar; no siempre coincide exactamente con la corriente calculada: elegir el tamaño comercial siguiente superior y verificar coordinación.
- Tenga en cuenta temperatura ambiente, agrupamiento de conductores y correcciones por aislamiento; consultar tablas de ampacidad aplicables.
Efecto del factor de potencia
Si dispone de potencia real (kW) y factor de potencia, calcule la potencia aparente (kVA) antes de convertir a corriente:
I = (P / PF) / V (monofásico) o I = (P / PF) / (√3 × V_L) (trifásico)
Ejemplo típico de PF: motores industriales ≈ 0.8–0.9; fuentes con rectificación ≈ 0.6–0.95 según corrección activa.
Tablas de conversión comunes: VA a amperios (monofásico)
| VA | Corriente @ 120 V (A) | Corriente @ 230 V (A) | Corriente @ 277 V (A) |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.83 | 0.43 | 0.36 |
| 250 | 2.08 | 1.09 | 0.90 |
| 500 | 4.17 | 2.17 | 1.81 |
| 750 | 6.25 | 3.26 | 2.71 |
| 1 000 | 8.33 | 4.35 | 3.61 |
| 1 500 | 12.50 | 6.52 | 5.42 |
| 2 000 | 16.67 | 8.70 | 7.22 |
| 3 000 | 25.00 | 13.04 | 10.83 |
| 5 000 | 41.67 | 21.74 | 18.05 |
| 7 500 | 62.50 | 32.61 | 27.08 |
| 10 000 | 83.33 | 43.48 | 36.10 |
| 15 000 | 125.00 | 65.22 | 54.15 |
| 20 000 | 166.67 | 86.96 | 72.19 |
| 30 000 | 250.00 | 130.43 | 108.22 |
| 50 000 | 416.67 | 217.39 | 180.50 |
Tablas de conversión comunes: VA a amperios (trifásico)
| VA | Corriente @ 208 V L-L (A) | Corriente @ 400 V L-L (A) | Corriente @ 480 V L-L (A) |
|---|---|---|---|
| 100 | 0.28 | 0.14 | 0.12 |
| 250 | 0.69 | 0.36 | 0.30 |
| 500 | 1.39 | 0.72 | 0.60 |
| 750 | 2.08 | 1.08 | 0.90 |
| 1 000 | 2.78 | 1.44 | 1.20 |
| 1 500 | 4.16 | 2.16 | 1.80 |
| 2 000 | 5.55 | 2.89 | 2.41 |
| 3 000 | 8.33 | 4.33 | 3.61 |
| 5 000 | 13.88 | 7.22 | 6.02 |
| 7 500 | 20.82 | 10.82 | 9.03 |
| 10 000 | 27.76 | 14.43 | 12.03 |
| 15 000 | 41.64 | 21.65 | 18.05 |
| 20 000 | 55.52 | 28.86 | 24.06 |
| 30 000 | 83.28 | 43.29 | 36.09 |
| 50 000 | 138.79 | 72.15 | 60.17 |
Método paso a paso para usar la calculadora de conversión
- Identifique si la carga es monofásica o trifásica y anote la tensión aplicable (V o V_L).
- Determine si dispone de potencia aparente (VA/kVA) o potencia activa (W/kW). Si tiene kW, calcule kVA: kVA = kW / PF.
- Use la fórmula correspondiente:
- Monofásico: I = S / V
- Trifásico: I = S / (√3 × V_L)
- Redondee la corriente y aplique factores de seguridad, correcciones por temperatura y agrupamiento.
- Seleccione conductor y protección siguiendo tablas de ampacidad y normativa vigente.
Ejemplos reales resueltos
Caso 1 — UPS monofásico para sala de servidores
Datos: UPS nominal 5 000 VA (5 kVA), salida monofásica 230 V, carga considerada continua, factor de potencia interno PF = 0.9 (se usa el S directamente para corriente aparente).
1) Corriente aparente:
2) Dimensionado de conductor (consideración de carga continua):
3) Selección de protección:
- Escoger un interruptor automático estandarizado: siguiente tamaño comercial 30 A.
- Elegir conductor con ampacidad ≥ 27.174 A: por ejemplo, conductor de cobre 10 AWG típicamente tiene ampacidad nominal de 30 A en condiciones habituales (ver tabla ampacidad aplicable y correcciones).
4) Verificación adicional:
- Si el fabricante del UPS indica corriente máxima de salida distinta o límite térmico, usar ese dato para dimensionar protecciones.
- Si el cable está en bandeja o a alta temperatura, aplicar factores de corrección (por ejemplo 0.82 o según tabla) y recalcular ampacidad.
Solución resumida: Corriente nominal ≈ 21.74 A; conductor y protección calculados para ≥27.17 A → seleccionar protección 30 A y conductor con ampacidad mínima 30 A, ajustando si aplica corrección y normativa local.
Caso 2 — Motor trifásico alimentado desde transformador
Datos: Motor con placa que indica potencia aparente S = 15 kVA, tensión de alimentación 400 V L-L, factor de potencia PF = 0.85 (se confirma la relación a efectos de potencia real).
1) Corriente de línea:
2) Potencia activa:
3) Selección de dispositivo de protección y transformador:
- Para cargas motoras, considerar corriente de arranque (IEC/NEMA) y requisitos específicos de protección. Muchos motores desarrollan corrientes de arranque entre 5 y 7 veces la corriente nominal; usar arrancadores estrella-triángulo o arrancadores suaves según necesidad.
- Dimensión del transformador: asegurar que kVA del transformador cubra la carga y picos de arranque; por ejemplo, un transformador de 15 kVA cubriría la carga nominal pero podría necesitar sobredimensionamiento si múltiples motores arrancan simultáneamente.
- Protección: seleccionar interruptor y fusible tomando en cuenta corrientes de arranque y características térmicas/magnéticas, además de normas locales.
Solución resumida: I ≈ 21.65 A; P = 12.75 kW; verificar arrancamiento, coordinar protección y seleccionar transformador con margen para picos.
Aplicaciones prácticas y recomendaciones técnicas
- En dimensionamiento de UPS, transformadores y generadores se debe trabajar siempre con potencia aparente (kVA), ya que estos equipos se especifican por su capacidad para manejar la corriente aparente independientemente del factor de potencia.
- En contratos de suministro y facturación eléctrica industrial, la compañía distribuidora puede imponer penalizaciones por PF bajo; por tanto, es recomendable corregir PF con bancos de condensadores o equipos activos.
- En edificios y centros de datos, calcule corrientes por fase y verifique desequilibrios: una carga desigual puede provocar sobrecorrientes en una fase y subutilización en otras.
- Siempre confirme tensiones de línea (L-L) versus línea-neutro (L-N) antes de aplicar fórmulas.
Medición, verificación y herramientas
Instrumentos apropiados:
- Pinza amperimétrica True RMS para medir corrientes de fase sin interrumpir el circuito.
- Analizador de energía o registrador de parámetros eléctricos para medir VA, W, VAR, PF y armónicos.
- Multímetro y voltímetro para medir tensiones L-L y L-N.
Normativa y referencias técnicas
Consultar la normativa aplicable antes de aplicar dimensionados y protecciones. Referencias reconocidas:
- NFPA 70 — National Electrical Code (NEC): https://www.nfpa.org/NEC
- IEC 60038 — Voltajes normalizados: https://webstore.iec.ch/publication/2814
- IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de edificios: https://www.iec.ch/
- IEEE Std 141 (Red Book) — Guía para diseño de sistemas de potencia eléctrica: https://standards.ieee.org/
- NEMA — Normas y guías para motores y equipos: https://www.nema.org/
Consideraciones avanzadas: armónicos, desequilibrio y efectos térmicos
La presencia de armónicos incrementa la corriente RMS sin aumentar la potencia aparente de forma proporcional, por lo que dimensionar solo con S puede subestimar la carga térmica en conductores y transformadores. En instalaciones con variadores de velocidad, fuentes con rectificación o equipos electrónicos, considere:
- Análisis de armónicos y posible necesidad de filtros (pasivos o activos).
- Verificar comportamiento térmico de transformadores frente a corrientes no sinusoidales.
- Dimensionar conductores según corriente RMS real y aplicar correcciones térmicas por grupo de cables y temperatura ambiente.
Checklist práctica para ingenieros al convertir VA ↔ A
- Determinar tipo de sistema: monofásico o trifásico.
- Confirmar si la potencia disponible es aparente (VA/kVA) o activa (W/kW) y obtener PF si hace falta.
- Calcular corriente con la fórmula adecuada y redondear según precisión requerida.
- Aplicar factores de seguridad: 125% para cargas continuas, correcciones por temperatura y agrupamiento.
- Seleccionar conductor y protección conforme a normativa y tablas de ampacidad.
- Verificar arranque de motores, armónicos y otros fenómenos transitorios.
- Documentar cálculos y referencias normativas utilizadas para auditoría y verificación.
Recursos y enlaces útiles
- National Fire Protection Association (NFPA) — NEC: https://www.nfpa.org/NEC
- IEC Webstore — estándares internacionales como IEC 60038 y IEC 60364: https://webstore.iec.ch/
- IEEE Standards — guías y normas técnicas: https://standards.ieee.org/
- NEMA — recomendaciones para motores y transformadores: https://www.nema.org/
- Organismos de normalización regionales (p. ej., CENELEC, UNE) para requisitos locales.
Notas finales técnicas para implementación
Convertir entre VA y amperios es una operación algebraica sencilla, pero su aplicación segura y conforme a normativa requiere considerar factores térmicos, de rendimiento (PF, armónicos) y operativos (arranque, contingencias). Documente supuestos (tensión nominal, PF, carga continua o no), use tablas normalizadas y consulte las normas locales para cumplimiento y certificación de instalaciones.
Referencias normativas citadas
- NFPA 70, National Electrical Code (NEC). Página oficial: https://www.nfpa.org/NEC
- IEC 60038 — IEC Standard Voltages. Detalles: https://webstore.iec.ch/publication/2814
- IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de baja tensión. Información: https://www.iec.ch/
- IEEE Std 141 — IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants: https://standards.ieee.org/
- NEMA — Publicaciones técnicas para motores y transformadores: https://www.nema.org/