El cálculo adecuado del llenado de canalizaciones garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento con normativas como NEC.
Este artículo ofrece recomendaciones clave, errores comunes y fórmulas prácticas para instalaciones eléctricas profesionales y seguras.
Calculadora de llenado de tuberías y bandejas
Recomendaciones profesionales para el cálculo de llenado de tuberías y bandejas portacables
El diseño correcto del sistema de canalización eléctrica no solo se basa en cumplir con los límites normativos, sino también en anticiparse a problemas futuros y garantizar la seguridad operativa. Aquí se presentan recomendaciones fundamentales:
1. Considera expansiones futuras
- Deja al menos un 20-30% de reserva de capacidad si se anticipan ampliaciones de carga.
- Usa bandejas y tuberías con capacidad superior a la mínima necesaria.
2. Utiliza software especializado
- Aplicaciones como ETAP, SKM Power Tools, o calculadoras NEC como las de Mike Holt pueden mejorar la precisión del diseño.
3. Elige adecuadamente el tipo de conductor
- Cables THHN/THWN son ideales para canalizaciones llenas.
- Considera cables compactos para reducir el diámetro exterior.
4. Realiza verificaciones térmicas y de capacidad de corriente
- El llenado excesivo reduce la disipación de calor.
- Asegúrate que las ampacidades corregidas cumplan los requisitos de carga.
Errores comunes en el cálculo de llenado
Evitar estos errores es vital para prevenir fallos operativos y rechazos por parte de inspectores eléctricos:
- Usar el diámetro exterior incorrecto del conductor
- Siempre tomar el valor con aislamiento completo, no solo el conductor desnudo.
- Olvidar aplicar factores de corrección por agrupamiento
- Es obligatorio reducir la ampacidad cuando hay más de 3 conductores cargados por canalización.
- Ignorar el tipo de tubería
- Las EMT, PVC, IMC y RMC tienen distintas áreas internas. No son intercambiables.
- Exceder la ocupación del 40% para más de 2 conductores
- Muchas instalaciones fallan en este punto básico del NEC.
- Mal dimensionamiento de bandejas
- No considerar el número final de conductores, ni usar divisores cuando se mezclan voltajes distintos.
Consideraciones térmicas y ambientales
Los cables generan calor al conducir corriente. Si este calor no se disipa correctamente, puede causar:
- Degradación del aislamiento.
- Falsos disparos por sobretemperatura.
- Incendios.
Factores que influyen en la disipación térmica:
| Factor | Impacto |
|---|---|
| Número de conductores | A mayor cantidad, mayor calor generado. |
| Tipo de canalización | EMT metálico disipa mejor que PVC. |
| Temperatura ambiente | A mayor temperatura, menor capacidad de disipación. |
| Espaciado o agrupamiento | Agrupaciones muy cerradas dificultan la ventilación. |
| Profundidad de instalación | Conductos enterrados tienen menor disipación. |
Corrección por temperatura: NEC tabla 310.15(B)(2)(a)
- Por ejemplo, si se instalan 6 conductores en PVC a 35 °C, se debe usar un factor de corrección de 0.94 sobre la ampacidad base del conductor.
Normativas aplicables (NEC y NTC 2050)
| Norma | Sección relevante | Descripción |
| NEC 2023 | Artículo 310, Tabla C.1 a C.15 | Áreas internas y porcentajes de ocupación permitida. |
| NEC 2023 | Artículo 392 | Reglas específicas para bandejas portacables. |
| NEC 2023 | Artículo 300 | Requisitos generales para instalaciones en canalizaciones. |
| NTC 2050 | Capítulo 3 | Equivalente colombiano que replica muchos lineamientos del NEC. |
| NTC 2050 | Anexos Técnicos | Datos técnicos sobre cables, aislamiento y consideraciones de temperatura. |
Recursos de autoridad:
Tablas comunes de ocupación de tuberías (NEC Tabla C.1)
| Tipo de tubería | Calibre AWG/kcmil | Área (mm²) del conductor | Máximo número de conductores por tubería EMT de 3/4″ (21% llenado) |
| EMT | 14 AWG | 32.8 | 16 |
| EMT | 12 AWG | 41.7 | 12 |
| EMT | 10 AWG | 55.8 | 10 |
| EMT | 8 AWG | 93.3 | 6 |
| EMT | 6 AWG | 133.1 | 4 |
| EMT | 4 AWG | 213.1 | 2 |
Valores aproximados. Consultar NEC Tabla C.1 para casos específicos de más de 2 conductores.
Fórmulas para cálculo de llenado
1. Porcentaje de llenado:
2. Área total de cables:
3. Cálculo de ocupación de bandeja:
Ejemplos reales
Ejemplo 1: Tubería EMT de 1 pulgada con cables THHN
- Tubería EMT de 1″ = 284 mm² área interna (NEC Tabla C.9)
- 6 conductores de 6 AWG (área = 133.1 mm²)
Área total cables = 6 × 133.1 = 798.6 mm²
Porcentaje = (798.6 / 284) × 100 = 281% ❌ Excede norma (máx. 40%)
Solución: Cambiar a EMT de 2″ (Área ≈ 836 mm²) ✔️
Ejemplo 2: Bandeja de 300 mm de ancho por 100 mm de alto
- Área útil = 300 × 100 × 0.4 = 12,000 mm²
- 20 cables de 14 AWG (Ø ≈ 3.7 mm)
Área ocupada ≈ 20 × (π × (3.7/2)²) ≈ 20 × 10.75 ≈ 215 mm²
Porcentaje = (215 / 12,000) × 100 = 1.79% ✔️ Dentro del límite
Preguntas frecuentes (FAQs)
¿Puedo usar cualquier tipo de cable en bandejas portacables?
No. Deben ser cables listados específicamente para uso en bandejas (TC – Tray Cable), con protección mecánica y térmica adecuada.
¿Qué pasa si excedo el 40% de ocupación en una tubería?
Estás fuera de norma. Debes aumentar el diámetro de la tubería o reducir el número de cables.
¿Las canalizaciones enterradas también tienen restricciones de llenado?
Sí. Aunque no se ventilan igual, se aplican los mismos límites de ocupación del NEC.
¿Puedo mezclar diferentes calibres de cables en una misma bandeja?
Sí, pero debes usar el diámetro exterior real de cada uno, sumar el total, y verificar el porcentaje sobre el área neta de la bandeja.
¿Debo contar el conductor de puesta a tierra (neutro o tierra) para el cálculo?
Depende. Según NEC 310.15(B)(5), el neutro solo se cuenta si lleva corriente, y la tierra no cuenta para el llenado pero sí para el cálculo térmico.