Calculadora del tamaño del conductor de salida del generador – NEC, NTC 2050

La correcta selección del tamaño del conductor de salida del generador es crucial para la seguridad eléctrica.
El cálculo preciso según NEC y NTC 2050 evita sobrecalentamientos, caídas de tensión y fallas críticas.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora del tamaño del conductor de salida del generador – NEC, NTC 2050

• Calcular el tamaño del conductor para un generador trifásico de 200 kW, 480 V, 150 metros de distancia.
• ¿Qué calibre de conductor necesito para un generador monofásico de 100 kVA a 208 V, 50 metros?
• Determinar el conductor adecuado para un generador de 400 A, cobre, temperatura ambiente 40°C, en tubería EMT.
• ¿Cuál es el tamaño mínimo de conductor para un generador de 250 kW, 220 V, factor de servicio 1.15?

Tabla de tamaños comunes de conductores de salida de generador según NEC y NTC 2050

Esta tabla resume los valores más comunes para la selección de conductores de salida de generadores, considerando los parámetros críticos según NEC y NTC 2050. Los valores pueden variar según condiciones específicas de instalación, agrupamiento, temperatura ambiente y tipo de aislamiento.

Fórmulas para la Calculadora del tamaño del conductor de salida del generador – NEC, NTC 2050

El cálculo del tamaño del conductor de salida del generador se basa en la corriente nominal, la ampacidad del conductor, la caída de tensión permitida y los factores de corrección por temperatura y agrupamiento. A continuación, se presentan las fórmulas principales:

Los valores típicos de resistencia para conductores de cobre y aluminio se encuentran en las tablas de la NTC 2050 y el NEC. La caída de tensión recomendada para circuitos de salida de generadores es menor al 3%.

Explicación detallada de las variables y valores comunes

• Potencia del generador (P): Se expresa en kW o kVA. Los generadores industriales suelen estar entre 50 kW y 1000 kW.
• Voltaje (V): Comúnmente 220 V, 208 V, 480 V, 600 V.
• Factor de potencia (FP): Normalmente 0.8 para generadores industriales, 1.0 para cargas puramente resistivas.
• Material del conductor: Cobre (mayor conductividad) o aluminio (más económico, menor conductividad).
• Tipo de aislamiento: THHN, THWN, XHHW, entre otros, según condiciones ambientales y normativas.
• Temperatura de operación: 30°C es el estándar, pero puede variar según el ambiente.
• Factores de corrección: Se aplican por temperatura y agrupamiento, según tablas normativas.
• Longitud del conductor (L): Afecta la caída de tensión, especialmente en distancias mayores a 30 metros.
• Caída de tensión: No debe superar el 3% para garantizar eficiencia y seguridad.

Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora del tamaño del conductor de salida del generador – NEC, NTC 2050

Ejemplo 1: Generador trifásico de 200 kW, 480 V, 150 metros de distancia

Supongamos que se requiere instalar un generador trifásico de 200 kW, 480 V, factor de potencia 0.8, a 150 metros del tablero principal. El ambiente es de 40°C, conductores de cobre, aislamiento THWN, en tubería EMT.

• 1. Cálculo de la corriente nominal:

I = P / (√3 × V × FP)
I = 200,000 W / (1.732 × 480 V × 0.8)
I = 200,000 / (1.732 × 480 × 0.8)
I = 200,000 / 665.088
I ≈ 301 A

• 2. Ampacidad mínima requerida:

Ampacidad mínima = 301 A × 1.15 = 346.15 A

• 3. Selección del conductor base:

Según la tabla 310.16 del NEC y NTC 2050, un conductor de cobre 500 kcmil THWN soporta 380 A a 75°C.

• 4. Corrección por temperatura ambiente (40°C):

Factor de corrección para 40°C = 0.91 (según tabla 310.15(B)(2)(a))
Ampacidad corregida = 380 A × 0.91 = 345.8 A

• 5. Corrección por agrupamiento:

Supongamos que hay 4 conductores en la tubería. Factor de agrupamiento = 0.8
Ampacidad final = 345.8 A × 0.8 = 276.64 A

• 6. Revisión de ampacidad:

La ampacidad final es menor a la requerida (346.15 A). Se debe aumentar el calibre.

• 7. Selección de siguiente calibre:

Conductor de cobre 750 kcmil THWN: ampacidad base 475 A.
Ampacidad corregida = 475 × 0.91 = 432.25 A
Ampacidad final = 432.25 × 0.8 = 345.8 A

• 8. Cálculo de caída de tensión:

Resistencia de 750 kcmil cobre ≈ 0.0211 Ω/km
L = 150 m = 0.15 km
Caída de tensión (%) = (2 × 0.15 × 301 × 0.0211) / (480 × 1000) × 100
= (0.063615) / 480,000 × 100
= 0.01325 × 100 = 1.325%

La caída de tensión es aceptable (<3%). Por lo tanto, el conductor adecuado es 750 kcmil cobre THWN.

Ejemplo 2: Generador monofásico de 100 kVA, 220 V, 50 metros de distancia

Se requiere instalar un generador monofásico de 100 kVA, 220 V, factor de potencia 1.0, a 50 metros del tablero. Ambiente de 30°C, conductores de aluminio, aislamiento XHHW.

• 1. Cálculo de la corriente nominal:

I = P / (V × FP)
I = 100,000 VA / (220 V × 1.0)
I = 100,000 / 220
I ≈ 454.5 A

• 2. Ampacidad mínima requerida:

Ampacidad mínima = 454.5 × 1.15 = 522.7 A

• 3. Selección del conductor base:

Según la tabla 310.16, un conductor de aluminio 600 kcmil XHHW soporta 340 A a 75°C.
Se requieren al menos dos conductores en paralelo.

• 4. Ampacidad total en paralelo:

2 × 340 A = 680 A

• 5. Corrección por temperatura ambiente (30°C):

Factor de corrección = 1.0 (no hay reducción)
Ampacidad final = 680 A

• 6. Cálculo de caída de tensión:

Resistencia de 600 kcmil aluminio ≈ 0.0328 Ω/km
L = 50 m = 0.05 km
Caída de tensión (%) = (2 × 0.05 × 454.5 × 0.0328) / (220 × 1000) × 100
= (0.1491) / 220,000 × 100
= 0.000678 × 100 = 0.0678%

La caída de tensión es muy baja. Por lo tanto, dos conductores de aluminio 600 kcmil XHHW en paralelo son adecuados.

Consideraciones adicionales y mejores prácticas

• Verificar siempre las tablas de ampacidad actualizadas del NEC y NTC 2050.
• Considerar factores de corrección por temperatura y agrupamiento en todos los casos.
• La caída de tensión debe ser menor al 3% para circuitos de salida de generadores.
• El tipo de aislamiento y el material del conductor afectan la selección final.
• En instalaciones críticas, se recomienda sobredimensionar ligeramente el conductor para futuras expansiones.
• Consultar siempre con un ingeniero electricista certificado y revisar la normativa local vigente.

Para información adicional y tablas oficiales, consulta el NEC (NFPA 70) y la NTC 2050.

La correcta aplicación de la Calculadora del tamaño del conductor de salida del generador – NEC, NTC 2050 garantiza seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en cualquier proyecto eléctrico.