Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

La protección contra sobrecorriente en cables es esencial para la seguridad eléctrica y la integridad de las instalaciones. Calcular correctamente la protección según NEC y NTC 2050 previene incendios y fallas críticas.

Este artículo explica cómo dimensionar y seleccionar protecciones contra sobrecorriente en cables eléctricos, usando tablas, fórmulas y ejemplos prácticos. Descubre cómo aplicar NEC y NTC 2050 de forma precisa y profesional.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

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¿Cuál es la protección contra sobrecorriente adecuada para un cable THHN de 8 AWG a 40°C, alimentando una carga de 30 A?
Calcular el interruptor termomagnético para un cable de cobre de 4 AWG, 75°C, en tubería EMT, con 3 conductores cargados.
¿Qué calibre de cable y protección necesito para alimentar un motor de 15 HP a 220 V según NTC 2050?
Dimensionar la protección contra sobrecorriente para un circuito de alumbrado de 20 A, con cable THW, temperatura ambiente 30°C.

Tablas de valores comunes para la Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

Calibre (AWG/kcmil)	Material	Tipo de aislamiento	Temp. máx. (°C)	Capacidad de corriente (A)	Protección máxima (A)	Uso típico
14	Cobre	THHN/THW	60/75/90	15/20/25	15	Alumbrado, tomas
12	Cobre	THHN/THW	60/75/90	20/25/30	20	Alumbrado, tomas
10	Cobre	THHN/THW	60/75/90	30/35/40	30	Pequeños motores
8	Cobre	THHN/THW	60/75/90	40/50/55	40/50	Equipos medianos
6	Cobre	THHN/THW	60/75/90	55/65/75	60/70	Grandes cargas
4	Cobre	THHN/THW	60/75/90	70/85/95	70/90	Alimentadores
2	Cobre	THHN/THW	60/75/90	95/115/130	100/125	Alimentadores
1/0	Cobre	THHN/THW	60/75/90	125/150/170	150/175	Alimentadores principales
250	Cobre	THHN/THW	60/75/90	170/205/230	200/225	Grandes alimentadores
500	Cobre	THHN/THW	60/75/90	310/380/430	350/400	Subestaciones
14	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	10/15/20	15	Alumbrado
12	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	15/20/25	20	Alumbrado
10	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	25/30/35	30	Pequeños motores
8	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	35/40/45	40	Equipos medianos
6	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	40/50/55	50	Grandes cargas
4	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	55/65/75	60	Alimentadores
2	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	75/90/100	90/100	Alimentadores
1/0	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	100/120/135	110/125	Alimentadores principales
250	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	145/170/195	175/200	Grandes alimentadores
500	Aluminio	THHN/THW	60/75/90	260/310/350	300/350	Subestaciones

Las capacidades de corriente y protecciones máximas están basadas en NEC 2020, tabla 310.16 y NTC 2050, ajustadas por condiciones de instalación.

Fórmulas para la Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

El cálculo de la protección contra sobrecorriente en cables requiere aplicar varias fórmulas y factores de corrección. A continuación, se presentan las principales fórmulas y su explicación detallada:

1. Capacidad de corriente ajustada:

Iajustada = Ibase × Ftemp × Fagrupamiento

I_ajustada: Capacidad de corriente ajustada del cable (A).
I_base: Capacidad de corriente base según tabla (A).
F_temp: Factor de corrección por temperatura ambiente.
F_agrupamiento: Factor de corrección por número de conductores agrupados.

2. Selección de protección contra sobrecorriente:

Iprotección ≤ Iajustada

I_protección: Corriente nominal del dispositivo de protección (A).
Debe ser igual o menor a la capacidad ajustada del cable.

3. Factor de corrección por temperatura ambiente (NEC 310.15(B)(2)(a)):

Ftemp = Valor según tabla de factores de temperatura

Ejemplo: Para 40°C y aislamiento 75°C, F_temp = 0.88

4. Factor de corrección por agrupamiento (NEC 310.15(C)(1)):

Fagrupamiento = Valor según tabla de agrupamiento

Ejemplo: Para 4-6 conductores cargados, F_agrupamiento = 0.80

Valores comunes de factores de corrección:

Temperatura 30°C: F_temp = 1.00
Temperatura 40°C: F_temp = 0.88 (aislamiento 75°C)
3 conductores cargados: F_agrupamiento = 1.00
4-6 conductores cargados: F_agrupamiento = 0.80
7-9 conductores cargados: F_agrupamiento = 0.70

Para más detalles, consulta la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.

Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

Caso 1: Alimentador de motor trifásico de 15 HP a 220 V

Se requiere dimensionar el cable y la protección contra sobrecorriente para un motor trifásico de 15 HP, 220 V, factor de servicio 1.15, temperatura ambiente 40°C, cable THHN, instalación en tubería EMT, 4 conductores cargados.

Paso 1: Calcular la corriente del motor:
I = (HP × 746) / (√3 × V × η × FP)
Asumiendo eficiencia (η) = 0.9 y factor de potencia (FP) = 0.85:
I = (15 × 746) / (1.732 × 220 × 0.9 × 0.85) ≈ 38.2 A
Paso 2: Seleccionar el cable base:
Según tabla, cable 8 AWG THHN soporta 50 A a 75°C.
Paso 3: Aplicar factores de corrección:
- F_temp (40°C, 75°C) = 0.88
- F_agrupamiento (4 conductores) = 0.80
I_ajustada = 50 × 0.88 × 0.80 = 35.2 A
Paso 4: El cable 8 AWG no es suficiente. Probar con 6 AWG (65 A base):
I_ajustada = 65 × 0.88 × 0.80 = 45.76 A
Paso 5: Seleccionar protección:
Según NEC 430.52, la protección máxima para motores puede ser hasta 250% de la corriente nominal del motor para interruptores termomagnéticos:
I_protección = 38.2 × 2.5 = 95.5 A (se selecciona el valor comercial inmediato inferior, 90 A)
Resultado: Cable 6 AWG THHN, protección 90 A, cumple con NEC y NTC 2050.

Caso 2: Circuito de alumbrado con cable THW, 20 A, temperatura ambiente 30°C

Se requiere dimensionar el cable y la protección para un circuito de alumbrado de 20 A, cable THW, temperatura ambiente 30°C, 3 conductores cargados.

Paso 1: Seleccionar el cable base:
Cable 12 AWG THW soporta 25 A a 75°C.
Paso 2: Factores de corrección:
- F_temp (30°C, 75°C) = 1.00
- F_agrupamiento (3 conductores) = 1.00
I_ajustada = 25 × 1.00 × 1.00 = 25 A
Paso 3: Seleccionar protección:
La protección máxima para 12 AWG es 20 A (NEC 240.4(D)).
Resultado: Cable 12 AWG THW, protección 20 A, cumple con NEC y NTC 2050.

Estos ejemplos ilustran la importancia de aplicar correctamente los factores de corrección y las tablas normativas para garantizar la seguridad y el cumplimiento de los estándares internacionales.

Consideraciones adicionales y mejores prácticas

Siempre verifica la última edición de NEC y NTC 2050 para asegurar cumplimiento normativo.
Considera condiciones especiales como humedad, tipo de canalización y presencia de armónicos.
Utiliza herramientas de cálculo y software especializado para instalaciones complejas.
Consulta con un ingeniero electricista certificado para proyectos críticos o de gran escala.

Para profundizar en el tema, revisa recursos como la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050, así como guías de fabricantes de cables y dispositivos de protección.

Preguntas frecuentes sobre la Calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050

¿Por qué es importante ajustar la capacidad de corriente por temperatura y agrupamiento?
El calor y la cantidad de conductores afectan la disipación térmica del cable, reduciendo su capacidad segura.
¿Puedo usar un interruptor de mayor capacidad que la del cable?
No, salvo excepciones específicas (como motores), la protección nunca debe exceder la capacidad ajustada del cable.
¿Qué pasa si no aplico los factores de corrección?
El cable puede sobrecalentarse, provocando fallas, incendios y violaciones normativas.
¿Dónde encuentro los factores de corrección oficiales?
En las tablas 310.15(B)(2)(a) y 310.15(C)(1) del NEC y en la NTC 2050.

La correcta aplicación de la calculadora de protección contra sobrecorriente en cables – NEC, NTC 2050 es fundamental para la seguridad, eficiencia y cumplimiento legal en instalaciones eléctricas modernas.