La correcta selección y dimensionamiento de charolas y bandejas portacables es esencial en instalaciones eléctricas seguras. El cálculo adecuado garantiza la capacidad, ventilación y cumplimiento normativo según NTC 2050 e IEC.
Este artículo explica cómo calcular el tamaño óptimo de charolas y bandejas para cables eléctricos. Encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos y una calculadora inteligente para facilitar tu diseño.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de dimensionamiento de charolas y bandejas según capacidad de cables – NTC 2050, IEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué ancho de charola necesito para 20 cables THHN 12 AWG en una sola capa?
- Calcular la bandeja para 10 cables de 4/0 AWG y 5 de 2 AWG, según NTC 2050.
- ¿Cuántos cables de 6 AWG caben en una charola de 100 mm de ancho y 50 mm de alto?
- Dimensionar charola para 15 cables de 10 mm², considerando factor de llenado IEC 61537.
Tablas de dimensionamiento de charolas y bandejas según capacidad de cables – NTC 2050, IEC
Las siguientes tablas presentan los valores más comunes para el dimensionamiento de charolas y bandejas portacables, considerando los factores de llenado y las dimensiones estándar de cables y charolas según NTC 2050, IEC 61537 y NEC.
| Cable (AWG/mm²) | Diámetro Exterior (mm) | Área por Cable (mm²) | Cantidad Máxima en Charola 50×50 mm | Cantidad Máxima en Charola 100×50 mm | Cantidad Máxima en Charola 200×50 mm | Cantidad Máxima en Charola 300×50 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 12 AWG (3.31 mm²) | 3.0 | 7.07 | 28 | 56 | 113 | 170 |
| 10 AWG (5.26 mm²) | 3.6 | 10.18 | 19 | 39 | 78 | 117 |
| 8 AWG (8.37 mm²) | 4.1 | 13.21 | 15 | 30 | 61 | 92 |
| 6 AWG (13.3 mm²) | 5.2 | 21.24 | 9 | 19 | 38 | 57 |
| 4 AWG (21.2 mm²) | 6.2 | 30.19 | 6 | 13 | 26 | 39 |
| 2 AWG (33.6 mm²) | 7.8 | 47.78 | 4 | 8 | 17 | 25 |
| 1/0 AWG (53.5 mm²) | 9.3 | 67.95 | 3 | 7 | 14 | 21 |
| 4/0 AWG (107.2 mm²) | 12.7 | 126.68 | 1 | 3 | 7 | 11 |
| 10 mm² | 4.8 | 18.10 | 11 | 27 | 55 | 82 |
| 16 mm² | 5.5 | 23.76 | 8 | 21 | 42 | 63 |
| 25 mm² | 7.0 | 38.48 | 5 | 13 | 26 | 39 |
| 35 mm² | 8.2 | 52.81 | 3 | 9 | 19 | 28 |
| 50 mm² | 10.0 | 78.54 | 2 | 6 | 12 | 18 |
Las cantidades máximas están calculadas considerando un factor de llenado del 40% según NTC 2050 e IEC 61537.
Tabla de dimensiones estándar de charolas y bandejas portacables
| Ancho (mm) | Alto (mm) | Área útil (mm²) | Área útil (cm²) | Área útil (pulg²) |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 50 | 2500 | 25 | 3.88 |
| 100 | 50 | 5000 | 50 | 7.75 |
| 200 | 50 | 10000 | 100 | 15.50 |
| 300 | 50 | 15000 | 150 | 23.25 |
| 400 | 50 | 20000 | 200 | 31.00 |
| 100 | 100 | 10000 | 100 | 15.50 |
| 200 | 100 | 20000 | 200 | 31.00 |
| 300 | 100 | 30000 | 300 | 46.50 |
| 400 | 100 | 40000 | 400 | 62.00 |
Estas dimensiones son las más utilizadas en la industria y cumplen con los estándares internacionales.
Fórmulas para el dimensionamiento de charolas y bandejas según capacidad de cables – NTC 2050, IEC
El dimensionamiento correcto de charolas y bandejas portacables requiere aplicar fórmulas que consideran el área ocupada por los cables, el factor de llenado permitido y el área útil de la charola.
Fórmula principal para el cálculo del área ocupada por los cables
- Cantidad de cables: Número total de cables de cada tipo.
- Área de cada cable: Área de la sección transversal del cable, calculada como π x (diámetro exterior/2)2.
Fórmula para el área útil de la charola o bandeja
- Ancho interior: Medida interna de la charola, en milímetros.
- Altura útil: Altura interna disponible para cables, en milímetros.
Fórmula para el factor de llenado
- Según NTC 2050 e IEC 61537, el factor de llenado máximo recomendado es del 40% para cables de energía y control.
Fórmula para determinar la cantidad máxima de cables
- El factor de llenado se expresa como decimal (por ejemplo, 40% = 0.4).
Ejemplo de cálculo del área de un cable
- Para un cable de 10 mm de diámetro: Área = 3.1416 x (10/2)2 = 78.54 mm²
Estas fórmulas permiten calcular de manera precisa el dimensionamiento de charolas y bandejas portacables, asegurando el cumplimiento de las normativas.
Explicación detallada de las variables y valores comunes
- Diámetro exterior del cable: Es la medida externa del cable, incluyendo aislamiento. Varía según el tipo y calibre.
- Área de cable: Se calcula usando la fórmula del área de un círculo. Es fundamental para determinar el espacio ocupado.
- Área útil de la charola: Es el espacio disponible para cables, descontando rebordes o elementos estructurales.
- Factor de llenado: Es el porcentaje máximo de área ocupada permitido por norma. Usualmente 40% para cables de energía.
- Cantidad de cables: Depende del área útil, el factor de llenado y el área de cada cable.
Valores comunes de cada variable:
- Diámetro exterior de cables: 3 mm (12 AWG) a 13 mm (4/0 AWG).
- Área útil de charolas: 2,500 mm² (50×50 mm) a 40,000 mm² (400×100 mm).
- Factor de llenado: 40% (0.4) para la mayoría de aplicaciones según NTC 2050 e IEC 61537.
Ejemplos del mundo real: Casos de aplicación y desarrollo
Caso 1: Dimensionamiento de charola para cables de fuerza en una planta industrial
Situación: Se requiere instalar 15 cables de 10 mm² (diámetro exterior 4.8 mm) en una charola portacables, cumpliendo NTC 2050 e IEC 61537.
- Paso 1: Calcular el área de un cable de 10 mm²:
- Área = π x (4.8/2)2 = 18.10 mm²
- Paso 2: Calcular el área total ocupada:
- Área total = 15 x 18.10 = 271.5 mm²
- Paso 3: Determinar el área útil mínima de la charola:
- Área útil mínima = Área total / Factor de llenado = 271.5 / 0.4 = 678.75 mm²
- Paso 4: Seleccionar la charola estándar más cercana:
- La charola de 50×50 mm tiene 2,500 mm², suficiente para la instalación.
Resultado: Una charola de 50×50 mm es adecuada para 15 cables de 10 mm², cumpliendo la normativa.
Caso 2: Cálculo de cantidad máxima de cables en una charola existente
Situación: Se dispone de una charola de 100×50 mm (5,000 mm²) y se desea instalar cables de 6 AWG (diámetro exterior 5.2 mm).
- Paso 1: Calcular el área de un cable de 6 AWG:
- Área = π x (5.2/2)2 = 21.24 mm²
- Paso 2: Calcular el área útil permitida por el factor de llenado:
- Área permitida = 5,000 x 0.4 = 2,000 mm²
- Paso 3: Calcular la cantidad máxima de cables:
- Cantidad máxima = 2,000 / 21.24 ≈ 94 cables
Resultado: En una charola de 100×50 mm se pueden instalar hasta 94 cables de 6 AWG, según NTC 2050 e IEC 61537.
Recomendaciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifica el tipo de cable y su diámetro real, ya que puede variar según el fabricante.
- Considera el crecimiento futuro y deja espacio adicional en la charola.
- Utiliza charolas con perforaciones para mejorar la ventilación y disipación térmica.
- Consulta siempre las tablas y recomendaciones de la NTC 2050, IEC 61537 y NEC Artículo 392.
- Para cables de señal, telecomunicaciones o fibra óptica, revisa los factores de llenado específicos.
Para información adicional y referencias normativas, consulta:
El uso de una calculadora inteligente y la comprensión de las fórmulas y tablas presentadas aseguran instalaciones eléctricas seguras, eficientes y normativamente correctas.