¿Qué datos mínimos necesito para usar la calculadora de dimensionamiento de alimentador por carga?

Para realizar un dimensionamiento básico del alimentador se requiere, como mínimo, la potencia total instalada de las cargas (en kW), el factor de demanda estimado, el factor de potencia, la tensión nominal del sistema (monofásico o trifásico) y el material del conductor (cobre o aluminio). Con estos parámetros la calculadora determina la corriente de diseño y selecciona la menor sección de conductor que cumple la capacidad de conducción de corriente según tablas simplificadas.

¿Cómo considera la calculadora la caída de tensión en el dimensionamiento del alimentador?

En las opciones avanzadas puede introducir la longitud del alimentador y la caída de tensión máxima permitida en porcentaje. La calculadora utiliza la corriente de diseño, la resistencia óhmica típica del conductor y la longitud para estimar la caída de tensión. Solo se acepta una sección como válida si cumple simultáneamente con la corriente admisible requerida y con la caída de tensión igual o inferior al límite especificado; en caso contrario se propone la sección máxima de la tabla con una advertencia.

¿La calculadora tiene en cuenta temperatura ambiente y agrupamiento de cables?

Sí. Mediante las opciones avanzadas puede indicar la temperatura ambiente y el número de conductores cargados en el mismo ducto o bandeja. La herramienta aplica factores de corrección simplificados por temperatura y por agrupamiento, además de un factor asociado al tipo de aislamiento (PVC 70 °C o XLPE 90 °C). Con ello obtiene una corriente de referencia equivalente a condiciones de tabla y selecciona la sección que garantice el cumplimiento en las condiciones reales de instalación.

¿Puedo utilizar esta calculadora para alimentadores con conductores de aluminio?

La calculadora permite seleccionar entre conductores de cobre y de aluminio y emplea tablas internas diferenciadas de corriente admisible e impedancia para cada material. Al elegir aluminio, la sección resultante suele ser mayor que la de un conductor de cobre para la misma corriente y caída de tensión admisible. En cualquier caso, se recomienda contrastar el resultado con las tablas oficiales del estándar aplicable (IEC, NEC u otra normativa local).

Calculadora de dimensionamiento de alimentador por % de carga

Herramienta para diseñar alimentadores eléctricos según carga, normativa y requisitos de caída de tensión mínimos.

Este artículo técnico explica cálculos, tablas, factores de corrección y ejemplos detallados paso a paso.

Calculadora de dimensionamiento de alimentador por carga (sección mínima del conductor)

Modo básico

Tipo de sistema

Potencia total instalada (kW)

Factor de demanda (%)

Factor de potencia (pu)

Tensión nominal del alimentador (V)

Material del conductor

Opciones avanzadas

Longitud del alimentador (m)

Caída de tensión máxima permitida (%)

Temperatura ambiente (°C)

Número de conductores cargados en el mismo ducto

Tipo de aislamiento

Reserva de corriente para crecimiento futuro (%)

Puede subir una foto de una placa de datos o diagrama unifilar para sugerir valores de carga y tensión.

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Introduzca los datos de carga y del alimentador para obtener la sección mínima recomendada del conductor.

Fórmulas empleadas en el dimensionamiento del alimentador

Potencia de cálculo del alimentador: P_calculo (kW) = P_instalada (kW) × Factor de demanda (%) / 100
Corriente de diseño del alimentador: Para sistema monofásico: I_diseño (A) = P_calculo (kW) × 1000 / (V (V) × cos φ)
Corriente de diseño del alimentador: Para sistema trifásico: I_diseño (A) = P_calculo (kW) × 1000 / (√3 × V (V) × cos φ)
Aplicación de reserva de corriente: I_diseño,con reserva (A) = I_diseño (A) × (1 + Reserva_corriente (%) / 100)
Corriente equivalente a condiciones de referencia (para selección de tabla): I_referencia (A) = I_diseño,con reserva (A) / (F_temp × F_agrupamiento × F_aislamiento)
Selección de sección: Se elige la menor sección cuya corriente admisible en tabla Iz (A) cumpla Iz ≥ I_referencia.
Caída de tensión en monofásico: ΔV (%) = 2 × I_diseño (A) × L (m) × R (Ω/km) / 1000 × 100 / V (V)
Caída de tensión en trifásico: ΔV (%) = √3 × I_diseño (A) × L (m) × R (Ω/km) / 1000 × 100 / V (V)

Donde F_temp es el factor de corrección por temperatura ambiente, F_agrupamiento es el factor por número de conductores cargados y F_aislamiento representa el incremento de capacidad de conducción por aislamiento de mayor temperatura (por ejemplo XLPE 90 °C frente a PVC 70 °C).

Material	Sección (mm²)	Corriente admisible aproximada Iz (A)	Resistencia aproximada R20 (Ω/km)
Cobre	10	57	1,83
Cobre	25	101	0,727
Cobre	50	150	0,387
Cobre	95	232	0,193
Aluminio	25	80	1,20
Aluminio	50	119	0,641
Aluminio	95	181	0,320
Aluminio	240	323	0,125

Preguntas frecuentes sobre el dimensionamiento del alimentador

¿Qué datos son imprescindibles para dimensionar el alimentador con esta calculadora?

Como mínimo se requiere conocer la potencia total instalada de las cargas alimentadas, el factor de demanda estimado, el factor de potencia, la tensión nominal del sistema y el material del conductor. Con estos parámetros se calcula la corriente de diseño y se selecciona una sección de conductor según tablas de capacidad de conducción de corriente.

¿Cómo influye la longitud del alimentador en la sección calculada?

Si se introduce la longitud y una caída de tensión máxima permitida, la calculadora verifica que la sección seleccionada cumpla simultáneamente con la capacidad de corriente y con el límite de caída de tensión. Para longitudes elevadas puede ser necesario aumentar la sección por encima de la requerida solo por corriente, a fin de mantener la caída de tensión dentro del valor especificado.

¿La calculadora considera temperatura ambiente y agrupamiento de cables?

Sí. En las opciones avanzadas se puede introducir la temperatura ambiente y el número de conductores cargados en el mismo ducto. A partir de estos datos se aplican factores de corrección simplificados sobre la corriente de diseño, de forma que la sección seleccionada sea válida en las condiciones reales de instalación y no solo en las condiciones de referencia de las tablas.

¿Puedo usar esta calculadora para alimentadores en aluminio?

La calculadora permite elegir entre conductores de cobre y de aluminio, utilizando tablas diferenciadas de corriente admisible y de resistencia óhmica. El procedimiento de cálculo es el mismo, pero para aluminio la sección resultante suele ser mayor que para cobre para una misma corriente y caída de tensión admisible.

Marco técnico y normativa aplicable

El dimensionamiento de alimentadores por carga debe basarse en criterios eléctricos, térmicos y normativos. Las normas internacionales y locales definen métodos de cálculo, límites de caída de tensión, continuidad de servicio y criterios de protección.

Referencias normativas y guías recomendadas

NEC / NFPA 70 — National Electrical Code (recomendado para proyectos en EE. UU.): https://www.nfpa.org/NEC
IEC 60364 — Instalaciones eléctricas de baja tensión (guía general): https://www.iec.ch/
IEC 60909 — Corrientes de cortocircuito (métodos de cálculo): https://www.iec.ch/
IEEE Std 141 / IEEE Std 399 — Guías para análisis de sistemas de potencia y distribución: https://www.ieee.org/
REBT (España) — Real Decreto 842/2002 y sus Instrucciones Técnicas Complementarias: https://www.boe.es/

Objetivo de una calculadora de dimensionamiento de alimentador

Una calculadora de dimensionamiento debe permitir estimar la sección de conductor, la protección adecuada, la caída de tensión y la capacidad térmica frente a condiciones reales de carga.

Calculadora de dimensionamiento de alimentador por de carga para instalaciones eléctricas

Debe integrar factores de corrección por temperatura, agrupamiento y considerar cargas continuas o simultáneas según normativa.

Metodología general para dimensionar un alimentador por carga

Identificar la potencia o corriente nominal de cada carga (P en kW o I en A) y su factor de potencia (PF).
Sumar cargas por tipo (trifásicas, monofásicas) y aplicar factores de demanda o diversidad si procede.
Calcular la corriente de diseño: I = P/(√3·V·PF) para trifásica; I = P/(V·PF) para monofásica.
Aplicar factores por cargas continuas: I_diseño = I_calculada · 1,25 (si la normativa lo exige).
Determinar Iz requerido considerando factores de corrección: Iz_req = I_diseño / (F_temp · F_grupo · F_otras).
Seleccionar conductor con Iz ≥ Iz_req según tabla de ampacidades.
Verificar caída de tensión: %ΔV ≤ límite normativo (normalmente 3% alimentador, 5% hasta fin de instalación).
Comprobar la impedancia para coordinación con protecciones y cortocircuito de cortocircuito disponible.

Fórmulas esenciales (explicadas y con valores típicos)

Corriente para carga trifásica:

I = P / (√3 * V * PF)

I: corriente de línea en amperios (A).
P: potencia activa en vatios (W) o kilovatios (kW) convertida a W (1 kW = 1000 W).
√3: raíz de tres (≈1.732).
V: tensión de línea en voltios (V), ejemplo típico 400 V (trifásico europeo).
PF: factor de potencia (típico 0,8 para cargas inductivas, 1 para puramente resistivas).

Ejemplo de valores típicos: P = 50 kW → I = 50000 / (1.732 * 400 * 0.9) ≈ 80.1 A.

Corriente para carga monofásica:

I = P / (V * PF)

V: tensión fase-neutro (ej. 230 V en Europa) o tensión monofásica.
Ejemplo: P = 5 kW → I = 5000 / (230 * 0.95) ≈ 22.8 A.

Carga continua (factor de seguridad exigido por NFPA/NEC):

I_diseño = I_calculada * 1.25

Aplica cuando la carga se considera continua (funcionamiento >3 horas según NEC).

Determinación de la sección teniendo en cuenta factores de corrección:

Iz_req = I_diseño / (F_temp * F_grupo * F_otras)

Iz_req: ampacidad requerida del conductor a condición estándar.
F_temp: factor de corrección por temperatura ambiente (ej.: 0.91 para 40 °C según tablas).
F_grupo: factor por agrupamiento de conductores (ej.: 0.8 para varios conductores agrupados).
F_otras: factores adicionales (aislamiento, entorno).

Cálculo de caída de tensión en alimentación trifásica:

%ΔV = (√3 * I * (R·cosφ + X·sinφ) * L * 100) / V

%ΔV: porcentaje de caída de tensión sobre la línea.
I: corriente en A.
R, X: resistencia y reactancia por unidad de longitud (Ω/km) o por conductor según unidades.
L: longitud del conductor en km (longitud de carga desde origen al punto considerado).
cosφ, sinφ: factores asociados al factor de potencia.
Ejemplo típico: R = 0.322 Ω/km para 50 mm² cobre, X = 0.08 Ω/km; I=100 A; L=0.1 km; V=400 V; PF=0.9 → %ΔV ≈ ...

Para monofásica (dos conductores):

%ΔV = (2 * I * (R·cosφ + X·sinφ) * L * 100) / V

Selección frente a cortocircuito (verificación simplificada):

I_sc ≈ V / Z_total

V: tensión de sistema (fase o línea según tipo).
Z_total: impedancia total vista en el punto de fallo (fuente+alimentador).
Este valor requiere metodologías detalladas (IEC 60909) para obtener corrientes de cortocircuito previsibles y ajustar la selectividad y capacidad de interrupción de interruptores.

Tablas de referencia rápida

Sección (mm²)	Diámetro aprox. (mm)	R at 20°C (Ω/km)	X (Ω/km)	Ampacidad típica Iz (A) en empotrado	Ampacidad típica Iz (A) en tubo (aire)
1.5	1.38	12.10	0.083	15	18
2.5	1.78	7.41	0.075	20	24
4	2.25	4.61	0.073	27	32
6	2.76	3.08	0.070	36	43
10	3.57	1.83	0.066	52	63
16	4.51	1.15	0.063	74	90
25	5.64	0.727	0.060	99	121
35	6.69	0.524	0.058	125	151
50	8.01	0.387	0.056	156	189
70	9.45	0.268	0.053	196	238
95	11.0	0.193	0.051	236	287
120	12.3	0.153	0.049	273	330
150	13.8	0.124	0.048	308	370
185	15.4	0.0991	0.046	348	417

Temperatura ambiente (°C)	Factor F_temp para aisl. PVC	Factor F_temp para aisl. XLPE
20	1.00	1.00
25	0.98	0.99
30	0.96	0.97
35	0.94	0.95
40	0.91	0.92
45	0.87	0.89
50	0.82	0.86

Cantidad de conductores agrupados	Factor F_grupo aproximado
1 a 3	1.00
4 a 6	0.80 - 0.90
7 a 9	0.70 - 0.80
10 a 20	0.50 - 0.70

Consideraciones prácticas y limitaciones

Las tablas de ampacidad varían según la norma local y la metodología de ensayo; siempre usar tablas oficiales del país o fabricante.
Las resistencias y reactancias dependen de la geometría del cableado (enterrado, bandeja, aire libre).
Para cargas con arranques de motor significativos, considerar corrientes de arranque y caídas transitorias; usar arrancadores suaves o variadores para reducir impacto.
Los sistemas de protección (interruptores, fusibles) deben coordinarse con la corriente de cortocircuito disponible y la capacidad de interrupción del equipo.

Ejemplo 1 — Alimentador trifásico para una planta comercial (caso real)

Datos iniciales:

Potencia total estimada de cargas trifásicas (iluminación + HVAC + tomas): P_total = 120 kW.
Tensión de línea: V = 400 V.
Factor de potencia promedio PF = 0.9.
Longitud de alimentador (uno sentido): L = 80 m (0.08 km).
Las cargas son continuas parcialmente; considerar factor de demanda y 25% adicional si la carga es continua.
Temperatura ambiente prevista: 35 °C → F_temp ≈ 0.94 (tabla).
Conductores agrupados en bandeja con 4 conductores por fase → F_grupo ≈ 0.85.

1) Calcular corriente inicial sin factores:

I = P / (√3 * V * PF) = 120000 / (1.732 * 400 * 0.9)

Cálculo: denominador = 1.732*400*0.9 = 623.52 → I ≈ 192.45 A.

2) Aplicar factor de carga continua si aplica (aquí asumimos 100% operación >3 h, por seguridad):

I_diseño = I * 1.25 = 192.45 * 1.25 = 240.56 A.

3) Determinar Iz requerido considerando factores de corrección:

Iz_req = I_diseño / (F_temp * F_grupo) = 240.56 / (0.94 * 0.85)

Producto factores = 0.799 → Iz_req = 240.56 / 0.799 ≈ 301.0 A.

4) Selección de conductor:

De la tabla, 185 mm² tiene Iz típica 348 A; 150 mm² tiene 308 A. Dado Iz_req ≈ 301 A, 150 mm² (308 A) puede ser ajustado, pero con poco margen; se selecciona 185 mm² (348 A) para mayor margen térmico y caída.

5) Verificación de caída de tensión:

Tomando valores aproximados R=0.0991 Ω/km y X=0.046 Ω/km para 185 mm²:

%ΔV = (√3 * I * (R·cosφ + X·sinφ) * L * 100) / V

Donde I = I_diseño = 240.56 A; cosφ = PF = 0.9; sinφ = √(1 - 0.9²) ≈ 0.4359.

R·cosφ + X·sinφ = 0.0991*0.9 + 0.046*0.4359 ≈ 0.08919 + 0.02003 = 0.10922 Ω/km.

Insertando valores: %ΔV = (1.732 * 240.56 * 0.10922 * 0.08 * 100) / 400

Producto numerador = 1.732*240.56*0.10922*0.08*100 ≈ 363.7 → %ΔV ≈ 363.7 / 400 = 0.909%.

Resultado: la caída de tensión es ≈ 0.91%, muy por debajo del límite del 3% para alimentadores. La sección de 185 mm² es adecuada.

Ejemplo 2 — Alimentador monofásico para vivienda colectiva (caso real)

Datos iniciales:

Carga de vivienda (concentrada en un tramo): P_total_monof = 27 kW (varias unidades compartiendo un alimentador monofásico).
Tensión monofásica V = 230 V.
PF promedio = 0.98 (principalmente resistivas y electrónica).
Longitud L = 60 m = 0.06 km.
Temperatura ambiente 30 °C → F_temp ≈ 0.96.
Conductores en tubo con hasta 3 conductores → F_grupo = 1.0.

1) Calcular corriente:

I = P / (V * PF) = 27000 / (230 * 0.98)

Denominador = 225.4 → I ≈ 119.77 A.

2) Determinar si parte es continua: supongamos no continua globalmente; no aplicar 1.25. Si hubiera carga continua, multiplicarías por 1.25.

3) Iz requerido por corrección:

Iz_req = I / (F_temp * F_grupo) = 119.77 / (0.96 * 1.0) ≈ 124.76 A.

4) Selección de conductor:

De la tabla, 25 mm² Iz=99 A insuficiente; 35 mm² Iz=125 A justo; 50 mm² Iz=156 A. Dado Iz_req ≈ 125 A, seleccionar 50 mm² para margen y manejo térmico.

5) Verificación de caída de tensión (monofásica):

Usamos R=0.524 Ω/km y X=0.058 Ω/km para 35 mm² (si se hubiera elegido 35 mm²) o para 50 mm² R=0.387 Ω/km.

Usaremos 50 mm²: R=0.387, X=0.056.

%ΔV = (2 * I * (R·cosφ + X·sinφ) * L * 100) / V

Para PF=0.98 → cosφ≈0.98, sinφ≈0.1987.

R·cosφ + X·sinφ = 0.387*0.98 + 0.056*0.1987 ≈ 0.37926 + 0.01113 = 0.39039 Ω/km.

%ΔV = (2 * 119.77 * 0.39039 * 0.06 * 100) / 230

Numerador ≈ 2 * 119.77 * 0.39039 * 0.06 * 100 ≈ 561.1 → %ΔV ≈ 561.1 / 230 = 2.44%.

Resultado: caída de tensión ≈ 2.44% < 3% (cumple límite en alimentador). La selección de 50 mm² es adecuada y ofrece margen.

Aspectos sobre cortocircuito y protecciones

Verificar la corriente de cortocircuito disponible en el punto de conexión usando modelos de impedancias de transformador y alimentador.
La coordinación entre interruptores y fusibles requiere conocer Icc máximas y las curvas de disparo del dispositivo.
Normas IEC 60909 y las guías IEEE definen métodos precisos para determinar I_k'' y tiempos de clearing; utilizar software especializado para redes complejas.

Verificación simplificada de tensión mínima de arranque de motor

Durante arranques, la tensión en motor no debe caer por debajo de cierto porcentaje para evitar bloqueo. Estimar caída máxima permitida y comparar con ΔV calculada.

Recomendaciones prácticas al implementar una calculadora

Permitir entrada de cargas en kW y en corrientes; soportar monofásico y trifásico.
Incluir opciones para factores de corrección por temperatura, agrupamiento, tipo de aislamiento y método de instalación.
Incorporar verificación de caída de tensión con reporte por tramo y punto final.
Proveer selección automática de conductor según tablas normativas y permitir elegir margen de seguridad.
Integrar cálculo de capacidad de cortocircuito y verificación de interruptores con referencias a IEC/NEC.
Generar salida imprimible que incluya todos los supuestos usados, fórmulas y referencias normativas.

Buenas prácticas y verificación documental

Siempre documentar supuestos: temperatura, método de instalación, factor de potencia, demanda aplicada.
Comparar resultados con tablas del fabricante de cables y con la normativa local (REBT, NEC o IEC aplicable).
Realizar comprobaciones de seguridad: puesta a tierra, selectividad y coordinación de protecciones.
En proyectos críticos, validar cálculos con software de análisis de redes y pruebas en campo.

Fuentes y lecturas recomendadas

NFPA: National Fire Protection Association — https://www.nfpa.org/NEC
IEC — International Electrotechnical Commission — https://www.iec.ch/
IEEE — Institute of Electrical and Electronics Engineers — https://www.ieee.org/
Boletín Oficial del Estado (REBT España) — https://www.boe.es/
Guía técnica de fabricantes de cables (p. ej. Prysmian, Nexans) para tablas detalladas de R/X y ampacidades—consultar páginas oficiales de fabricantes.

Resumen operativo del algoritmo de la calculadora

Entrada: lista de cargas (P o I), tipo (mono/trifásico), PF, ubicación y longitud.
Suma y aplicación de factores de demanda/diferencia por tipo de carga.
Cálculo de I de diseño (incluyendo factor 1.25 si es continua).
Determinación de Iz_req = I_diseño / (F_temp * F_grupo * ...).
Selección de conductor estándar con Iz ≥ Iz_req.
Calcular caída de tensión y validar contra límites; iterar sección si necesario.
Verificación preliminar de cortocircuito y selección de protección con capacidad de interrupción adecuada.

Notas finales sobre implementación y validaciones

La calculadora ofrece estimaciones técnicas sólidas si se alimenta con datos correctos. Para redes complejas, especialmente con múltiples fuentes, armónicos o generadores, usar herramientas de simulación profesional.

Siempre que exista discrepancia entre tablas generales y datos del fabricante, prevalecerán los datos del fabricante y la normativa nacional vigente.