El dimensionamiento correcto de ductos eléctricos garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento con normas NEC y NTC 2050.
Una calculadora de llenado verifica si el cableado cumple normas, evitando sobrecalentamiento y sanciones eléctricas.
Calculadora de llenado de ductos – NEC / NTC 2050
• 1 → 53 %
• 2 → 31 %
• ≥3 → 40 %
XHHW-2 – XLPE, 90 °C húmedo / seco.
Datos de NEC 2023 Cap. 9 (Tablas 4 y 5).
Confirme requisitos adicionales (cables sin aislamiento, conductor neutro portacorriente, etc.).
Tablas de llenado de ductos según NEC y NTC 2050
Las siguientes tablas resumen los porcentajes máximos de llenado permitidos en función del número de conductores y presentan ejemplos comunes de diámetros de conductores THHN/THWN y su correspondiente área.
Tabla 1: Porcentajes máximos de llenado según número de conductores (NEC, NTC 2050)
| Número de conductores | Porcentaje máximo de llenado |
|---|---|
| 1 | 53% |
| 2 | 31% |
| 3 o más | 40% |
Estos porcentajes se aplican sobre el área interior útil del ducto, no sobre su diámetro.
Tabla 2: Área en mm² de conductores THHN/THWN más comunes
| Calibre AWG/kcmil | Diámetro exterior (mm) | Área individual (mm²) |
|---|---|---|
| 14 AWG | 2.41 | 4.56 |
| 12 AWG | 2.77 | 6.02 |
| 10 AWG | 3.35 | 8.81 |
| 8 AWG | 4.22 | 13.99 |
| 6 AWG | 5.33 | 22.30 |
| 4 AWG | 6.40 | 32.17 |
| 2 AWG | 7.77 | 47.45 |
| 1/0 AWG | 9.27 | 67.45 |
| 2/0 AWG | 10.41 | 85.25 |
| 3/0 AWG | 11.66 | 106.90 |
| 4/0 AWG | 12.92 | 132.40 |
Tabla 3: Área útil de ductos tipo EMT según NEC
| Diámetro nominal EMT (pulgadas) | Área interior (mm²) | 40% de llenado (mm²) | 53% de llenado (mm²) |
|---|---|---|---|
| 1/2″ | 138 | 55.2 | 73.1 |
| 3/4″ | 243 | 97.2 | 128.8 |
| 1″ | 387 | 154.8 | 205.1 |
| 1 1/4″ | 672 | 268.8 | 356.2 |
| 1 1/2″ | 842 | 336.8 | 446.2 |
| 2″ | 1380 | 552 | 731.4 |
| 2 1/2″ | 2300 | 920 | 1219 |
| 3″ | 3190 | 1276 | 1680.7 |
| 3 1/2″ | 4130 | 1652 | 2188.9 |
| 4″ | 5260 | 2104 | 2787.8 |
Estas tablas son fundamentales para determinar cuántos conductores pueden instalarse sin superar el porcentaje de llenado permitido.
Fórmulas para calcular el llenado de tuberías y ductos
La fórmula general para calcular el porcentaje de llenado es:
Donde:
Fórmulas complementarias:
- Área de un conductor cilíndrico:
Nota: Para mayor precisión, es recomendable usar los valores de área provistos por el fabricante o las tablas oficiales del NEC.
- Determinación del número máximo de conductores:
Ejemplos reales y detallados de aplicación
Caso 1: Instalación residencial con cable THHN de 12 AWG
Situación: Se requiere pasar tres conductores THHN de 12 AWG por una tubería EMT de 1/2”.
Datos:
- Área del conductor 12 AWG: 6.02 mm²
- Número de conductores: 3
- Área total: 6.02 × 3 = 18.06 mm²
- Área interior de EMT de 1/2”: 138 mm²
- Porcentaje permitido: 40%
Cálculo del límite de llenado:
Verificación:
Resultado: Se pueden instalar sin problema. Incluso es posible instalar más conductores sin superar el 40%.
Caso 2: Alimentador trifásico en industria con cable 2/0 AWG
Situación: Alimentación de un motor trifásico de 75 HP. Se requiere instalar 3 conductores de fase y 1 de tierra, todos de 2/0 AWG, en EMT.
Datos:
- Área conductor 2/0 AWG: 85.25 mm²
- Total de conductores: 4
- Área total: 4 × 85.25 = 341 mm²
Selección del ducto: Probar con EMT de 1 1/2”
- Área interior EMT 1 1/2”: 842 mm²
- 40% de llenado permitido: 336.8 mm²
Verificación:
Probar con EMT de 2”:
- Área interior: 1380 mm²
- 40% de llenado: 552 mm²
Resultado: Se requiere tubería EMT de 2” para cumplir la norma.
Recomendaciones prácticas para uso de la calculadora
- Utilizar siempre valores oficiales del NEC o del fabricante para el área del conductor.
- No confundir diámetro exterior con área de sección transversal.
- Aplicar el porcentaje correcto según el número total de conductores.
- Considerar factores adicionales: agrupamiento, temperatura, tipo de aislamiento, ambiente.
Recursos adicionales y referencias normativas
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050 – ICONTEC
- Tabla de áreas de conductores THHN – Southwire
- NEC Chapter 9, Tables 1 y 5
Tabla detallada: Número máximo de conductores THHN permitidos por ducto EMT (40% de llenado)
Esta tabla práctica permite determinar rápidamente cuántos conductores pueden instalarse en ductos EMT sin superar el 40% de llenado, conforme al NEC Capítulo 9, Tabla 1 y Tabla 5.
| Calibre conductor | Área conductor (mm²) | EMT 1/2” (55.2 mm²) | EMT 3/4” (97.2 mm²) | EMT 1” (154.8 mm²) | EMT 1 1/4” (268.8 mm²) | EMT 1 1/2” (336.8 mm²) | EMT 2” (552 mm²) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 4.56 | 12 | 21 | 33 | 58 | 73 | 121 |
| 12 AWG | 6.02 | 9 | 16 | 25 | 44 | 55 | 91 |
| 10 AWG | 8.81 | 6 | 11 | 17 | 30 | 38 | 62 |
| 8 AWG | 13.99 | 3 | 6 | 11 | 19 | 24 | 39 |
| 6 AWG | 22.30 | 2 | 4 | 6 | 12 | 15 | 24 |
| 4 AWG | 32.17 | 1 | 3 | 4 | 8 | 10 | 17 |
| 2 AWG | 47.45 | — | 2 | 3 | 5 | 7 | 11 |
| 1/0 AWG | 67.45 | — | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 |
| 2/0 AWG | 85.25 | — | — | 1 | 3 | 3 | 6 |
| 3/0 AWG | 106.90 | — | — | 1 | 2 | 3 | 5 |
| 4/0 AWG | 132.40 | — | — | — | 2 | 2 | 4 |
Esta tabla está diseñada para instalaciones estándar con conductores THHN/THWN en ambientes normales. Para condiciones especiales (temperatura, agrupamientos, etc.), deben aplicarse factores de corrección adicionales conforme al Artículo 310 del NEC.
Casos de error comunes al calcular el llenado de ductos
Error 1: Calcular por diámetro en lugar de área
Muchos instaladores calculan cuántos cables caben «a ojo» por el diámetro del ducto, sin considerar el porcentaje de llenado permitido. Esto puede llevar a sobrecarga térmica o fallas normativas.
Error 2: No considerar el aislamiento del conductor
Conducir con aislamiento THWN, XHHW o USE cambia los diámetros y áreas. El uso de valores incorrectos genera errores significativos.
Error 3: No aplicar porcentaje correcto
El 53% solo se permite para un solo conductor; si hay dos, el límite es 31%, y si hay tres o más, es 40%. No aplicar esto lleva a violaciones de código.
Error 4: Agrupamientos sin corrección
Cuando varios circuitos comparten el mismo ducto, deben aplicarse factores de corrección por agrupamiento (NEC 310.15(B)(3)(a)). Ignorar esto puede generar sobrecalentamiento.
Recomendaciones de diseño y uso de la calculadora
- Verifica el tipo de conductor y aislamiento. Usa siempre las áreas certificadas por el fabricante.
- Siempre trabaja con área, no con diámetro. El porcentaje de llenado es sobre el área interior útil del ducto.
- Selecciona el ducto más cercano que no supere el 40% (o 31% o 53% según corresponda).
- Consulta el NEC Capítulo 9, Tablas 1 y 5. Estas tablas son la base para todos los cálculos.
- Considera un margen adicional. En instalaciones industriales, es preferible no operar al 100% del llenado permitido.
- Utiliza software o calculadoras profesionales. Para instalaciones complejas, herramientas como ETAP, SKM Power Tools o Trimble Accubid son recomendables.
Otras normativas relevantes complementarias
- NTC 2050 (Colombia): Equivalente al NEC, incluye los mismos límites de llenado y está armonizada para instalaciones eléctricas colombianas.
- NTC 2184 y NTC 1332: Aplican en combinación con la NTC 2050 para requisitos específicos de tuberías plásticas (PVC) o metálicas.
- Código RETIE (Colombia): Establece requisitos adicionales de seguridad eléctrica para instalaciones nuevas.