Calculadora para selección de conductores según temperatura y tipo de aislamiento – NTC 2050, NEC

La correcta selección de conductores eléctricos es vital para la seguridad y eficiencia de cualquier instalación eléctrica. El cálculo adecuado depende de la temperatura ambiente, el tipo de aislamiento y las normativas NTC 2050 y NEC.

Este artículo te guiará paso a paso en el uso de una calculadora avanzada para seleccionar conductores según temperatura y aislamiento, conforme a NTC 2050 y NEC. Encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos y casos reales.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora para selección de conductores según temperatura y tipo de aislamiento – NTC 2050, NEC

• ¿Qué calibre de conductor THHN necesito para 80A en ambiente de 40°C según NTC 2050?
• Selecciona el conductor para 50A, aislamiento TW, temperatura ambiente 30°C, según NEC.
• ¿Qué sección de conductor usar para 120A, aislamiento XHHW, temperatura 45°C, NTC 2050?
• Calcula el calibre para 35A, aislamiento THW, temperatura 25°C, según NEC.

Tablas de selección de conductores según temperatura y tipo de aislamiento – NTC 2050, NEC

Las siguientes tablas presentan los valores más comunes para la selección de conductores eléctricos, considerando la capacidad de corriente (ampacidad) según el tipo de aislamiento y la temperatura ambiente, conforme a las tablas 310.15(B)(16) de la NEC y la NTC 2050.

Notas:

• Los valores de ampacidad están en amperios (A) y corresponden a conductores de cobre con no más de tres conductores en un ducto o canalización.
• El factor de corrección se aplica cuando la temperatura ambiente difiere de 30°C.
• Para aluminio, los valores disminuyen aproximadamente un 20%.

Factores de corrección por temperatura ambiente (según NEC/NTC 2050)

Estos factores se multiplican por la ampacidad base del conductor según el tipo de aislamiento.

Fórmulas para la selección de conductores según temperatura y tipo de aislamiento – NTC 2050, NEC

La selección de conductores eléctricos requiere aplicar fórmulas que consideran la corriente de carga, el tipo de aislamiento, la temperatura ambiente y el número de conductores agrupados.

Fórmula general para la ampacidad corregida

• Ampacidad base: Capacidad de corriente del conductor según calibre y tipo de aislamiento (ver tabla principal).
• Factor de corrección por temperatura: Se obtiene de la tabla de factores de corrección por temperatura ambiente.
• Factor de agrupamiento: Se aplica si hay más de tres conductores portadores de corriente en el mismo ducto o canalización. Por ejemplo, para 4-6 conductores, el factor es 0.80; para 7-9, es 0.70, etc. (ver NEC 310.15(B)(3)(a)).

Fórmula para la caída de tensión

• Longitud (m): Longitud total del circuito (ida y vuelta).
• Corriente (A): Corriente de carga máxima.
• Resistencia del conductor (Ω/km): Depende del material y calibre (ver tablas de fabricantes).
• Tensión nominal (V): Tensión de operación del circuito.

La caída de tensión recomendada no debe superar el 3% para circuitos derivados y el 5% para el total del sistema.

Fórmula para la selección del calibre mínimo

• Selecciona el calibre cuyo valor de ampacidad base sea igual o superior al resultado.

Explicación detallada de las variables y valores comunes

• Corriente de carga (A): Es la corriente máxima que circulará por el conductor. Se determina según la carga conectada y el tipo de circuito (monofásico, trifásico, etc.).
• Tipo de aislamiento: Los más comunes son THHN, THWN, XHHW (90°C), THW, TW (75°C). El tipo de aislamiento determina la temperatura máxima de operación y la ampacidad base.
• Temperatura ambiente (°C): Temperatura del entorno donde se instalarán los conductores. Si es mayor a 30°C, se debe aplicar el factor de corrección.
• Factor de agrupamiento: Si hay más de tres conductores portadores de corriente en el mismo ducto, se debe aplicar el factor correspondiente.
• Material del conductor: Cobre o aluminio. El aluminio tiene menor capacidad de conducción que el cobre.
• Longitud del circuito: Afecta la caída de tensión, especialmente en trayectos largos.

Ejemplos del mundo real: Casos de aplicación y solución detallada

Caso 1: Selección de conductor para un motor trifásico de 50 HP, 220V, ambiente 40°C, aislamiento THHN

Datos:

• Potencia del motor: 50 HP
• Tensión: 220 V
• Tipo de aislamiento: THHN (90°C)
• Temperatura ambiente: 40°C
• Material: Cobre
• Longitud: 50 m

1. Calcular la corriente de carga:

• Corriente (A) = (HP × 746) / (√3 × V × Eficiencia × FP)
• Asumiendo eficiencia 0.92 y FP 0.85:
• Corriente = (50 × 746) / (1.732 × 220 × 0.92 × 0.85) ≈ 116 A

2. Seleccionar la ampacidad base:

• Para THHN (90°C), buscar un conductor cuya ampacidad base sea ≥ 116 A.
• En la tabla, calibre 2 AWG: 130 A.

3. Aplicar factor de corrección por temperatura:

• Temperatura ambiente: 40°C. Factor para 90°C: 0.91.
• Ampacidad corregida = 130 A × 0.91 = 118.3 A

4. Verificar agrupamiento:

• Supongamos solo tres conductores portadores de corriente. Factor de agrupamiento = 1.0.

5. Verificar caída de tensión:

• Resistencia de 2 AWG cobre ≈ 0.156 Ω/km.
• Longitud total: 100 m (ida y vuelta).
• Caída de tensión (%) = (2 × 50 × 116 × 0.156) / (220 × 10) ≈ 0.82%
• Está dentro del límite recomendado (<3%).

Conclusión: El conductor 2 AWG THHN es adecuado para este caso.

Caso 2: Selección de conductor para circuito de iluminación de 35A, aislamiento THW, temperatura ambiente 45°C, 30 m de longitud

Datos:

• Carga: 35 A
• Tipo de aislamiento: THW (75°C)
• Temperatura ambiente: 45°C
• Material: Cobre
• Longitud: 30 m

1. Seleccionar la ampacidad base:

• Para THW (75°C), buscar un conductor cuya ampacidad base sea ≥ 35 A.
• En la tabla, 10 AWG: 35 A; 8 AWG: 50 A.

2. Aplicar factor de corrección por temperatura:

• Temperatura ambiente: 45°C. Factor para 75°C: 0.82.
• Ampacidad corregida para 10 AWG: 35 × 0.82 = 28.7 A (no suficiente).
• Ampacidad corregida para 8 AWG: 50 × 0.82 = 41 A (suficiente).

3. Verificar agrupamiento:

• Supongamos solo tres conductores portadores de corriente. Factor de agrupamiento = 1.0.

4. Verificar caída de tensión:

• Resistencia de 8 AWG cobre ≈ 0.628 Ω/km.
• Longitud total: 60 m (ida y vuelta).
• Caída de tensión (%) = (2 × 30 × 35 × 0.628) / (220 × 10) ≈ 0.6%
• Está dentro del límite recomendado (<3%).

Conclusión: El conductor 8 AWG THW es adecuado para este circuito de iluminación.

Recomendaciones y mejores prácticas

• Siempre verifica la normativa local vigente (NTC 2050, NEC) y consulta las tablas actualizadas de fabricantes.
• Considera factores adicionales como la exposición al sol, agrupamiento, y condiciones especiales de instalación.
• Utiliza herramientas y calculadoras confiables para evitar errores de dimensionamiento.
• Recuerda que la seguridad y la eficiencia energética dependen de una correcta selección de conductores.

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

La correcta aplicación de estos criterios garantiza instalaciones seguras, eficientes y conformes a la normativa internacional.