La correcta selección del tamaño de los conductores de control para generadores es esencial para la seguridad eléctrica. Un cálculo preciso garantiza la protección, eficiencia y cumplimiento normativo según NEC e IEC.
Este artículo explica cómo calcular el tamaño de los conductores de control para generadores, usando NEC e IEC. Incluye tablas, fórmulas, ejemplos y una calculadora IA.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora del tamaño de los conductores de control para el generador – NEC, IEC
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Tablas de selección de tamaño de conductores de control para generadores según NEC e IEC
Las siguientes tablas presentan los tamaños de conductores de control más comunes, considerando materiales, temperatura, capacidad de corriente y longitud. Los valores están basados en la National Electrical Code (NEC) y la International Electrotechnical Commission (IEC).
| Corriente (A) | Longitud (m) | Material | Temperatura (°C) | NEC Calibre (AWG/kcmil) | IEC Sección (mm²) | Caída de Tensión (%) | Capacidad de Corriente (A) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 20 | Cobre | 60 | 18 AWG | 0.75 | 2.5 | 2.3 |
| 5 | 30 | Cobre | 75 | 14 AWG | 2.5 | 2.2 | 5.0 |
| 8 | 50 | Cobre | 90 | 12 AWG | 4 | 2.0 | 8.5 |
| 10 | 80 | Cobre | 75 | 10 AWG | 6 | 2.3 | 10.0 |
| 15 | 100 | Cobre | 90 | 8 AWG | 10 | 2.5 | 15.0 |
| 20 | 120 | Cobre | 75 | 6 AWG | 16 | 2.8 | 20.0 |
| 2 | 20 | Aluminio | 60 | 16 AWG | 1.0 | 2.7 | 2.0 |
| 5 | 30 | Aluminio | 75 | 12 AWG | 4 | 2.5 | 4.5 |
| 8 | 50 | Aluminio | 90 | 10 AWG | 6 | 2.3 | 7.5 |
| 10 | 80 | Aluminio | 75 | 8 AWG | 10 | 2.6 | 9.0 |
| 15 | 100 | Aluminio | 90 | 6 AWG | 16 | 2.9 | 13.0 |
| 20 | 120 | Aluminio | 75 | 4 AWG | 25 | 3.1 | 18.0 |
La tabla anterior es orientativa. Para aplicaciones críticas, siempre consulta las tablas oficiales de NEC (Tabla 310.16) e IEC (IEC 60364-5-52).
Fórmulas para el cálculo del tamaño de los conductores de control para generadores
El cálculo del tamaño de los conductores de control para generadores requiere considerar la capacidad de corriente, caída de tensión, material y condiciones de instalación. A continuación, se presentan las fórmulas fundamentales:
1. Capacidad de corriente admisible (Ampacidad)
I = (A) según tablas NEC 310.16 o IEC 60364-5-52, considerando temperatura y agrupamiento.
- I: Corriente admisible (A)
- Depende del material (cobre/aluminio), temperatura, tipo de aislamiento y método de instalación.
2. Cálculo de caída de tensión
Vd = (2 × L × I × ρ) / A
- Vd: Caída de tensión (V)
- L: Longitud del conductor (m)
- I: Corriente (A)
- ρ: Resistividad eléctrica del material (Ω·mm²/m). Cobre: 0.0178, Aluminio: 0.0282
- A: Sección transversal del conductor (mm²)
La caída de tensión recomendada para circuitos de control es menor al 3% del voltaje nominal.
3. Conversión entre AWG y mm²
mm² = (0.127) × 92^((36-AWG)/39)
- Para convertir de AWG a mm² y viceversa, usa tablas de conversión estándar.
4. Ajuste por temperatura y agrupamiento
I_adj = I_nom × F_temp × F_agrup
- I_adj: Capacidad ajustada (A)
- I_nom: Capacidad nominal (A)
- F_temp: Factor de corrección por temperatura
- F_agrup: Factor de corrección por agrupamiento
Los factores de corrección se encuentran en las tablas de NEC e IEC. Por ejemplo, para 40°C, F_temp ≈ 0.91.
Explicación detallada de las variables y valores comunes
- Corriente (I): Determinada por la carga de control del generador. Valores típicos: 2A, 5A, 10A, 20A.
- Longitud (L): Distancia entre el generador y el panel de control. Comúnmente entre 10 y 120 metros.
- Material: Cobre (mejor conductividad, más caro) o aluminio (menos conductivo, más económico).
- Temperatura: 60°C, 75°C, 90°C según el aislamiento del conductor (THHN, XHHW, etc.).
- Sección (A): En mm² (IEC) o AWG/kcmil (NEC). Ejemplo: 2.5 mm² ≈ 14 AWG.
- Caída de tensión (Vd): No debe superar el 3% del voltaje nominal.
- Factores de corrección: Por temperatura ambiente y agrupamiento de cables.
Ejemplos del mundo real: cálculo del tamaño de conductores de control para generadores
Ejemplo 1: Generador de 480V, 10A, 50 metros, cobre, temperatura 75°C, NEC
Datos:
- Voltaje: 480V
- Corriente: 10A
- Longitud: 50 m
- Material: Cobre
- Temperatura: 75°C
- Norma: NEC
Paso 1: Selección preliminar por capacidad de corriente
Según NEC Tabla 310.16, para 10A y 75°C, 14 AWG (2.5 mm²) es suficiente.
Paso 2: Verificación de caída de tensión
Usando la fórmula:
Porcentaje de caída: (7.12 / 480) × 100 = 1.48% (menor al 3%, es aceptable).
Paso 3: Ajuste por temperatura
Factor de corrección para 75°C: F_temp = 1 (no ajuste necesario).
Resultado: 14 AWG (2.5 mm²) de cobre es adecuado para este caso.
Ejemplo 2: Generador de 230V, 5A, 30 metros, aluminio, temperatura 75°C, IEC
Datos:
- Voltaje: 230V
- Corriente: 5A
- Longitud: 30 m
- Material: Aluminio
- Temperatura: 75°C
- Norma: IEC
Paso 1: Selección preliminar por capacidad de corriente
Según IEC 60364-5-52, para 5A, aluminio, 4 mm² es suficiente.
Paso 2: Verificación de caída de tensión
Usando la fórmula:
Porcentaje de caída: (2.115 / 230) × 100 = 0.92% (menor al 3%, es aceptable).
Paso 3: Ajuste por temperatura
Factor de corrección para 75°C: F_temp = 1 (no ajuste necesario).
Resultado: 4 mm² de aluminio es adecuado para este caso.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifica la normativa local y las tablas oficiales actualizadas de NEC e IEC.
- Para instalaciones críticas, considera un margen de seguridad adicional en el tamaño del conductor.
- La correcta identificación y protección de los conductores de control es esencial para la seguridad y el mantenimiento.
- Utiliza conductores con aislamiento adecuado para la temperatura y condiciones ambientales del sitio.
- En instalaciones con múltiples conductores agrupados, aplica los factores de corrección correspondientes.
Para mayor información técnica y tablas oficiales, consulta los siguientes recursos de autoridad:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- IEC 60364-5-52: Electrical installations of buildings
- Tablas de conductores de cobre (Copper Development Association)
La selección adecuada del tamaño de los conductores de control para generadores, conforme a NEC e IEC, es fundamental para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en instalaciones eléctricas modernas.
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