Determinar el calibre del conductor según el amperaje es clave para instalaciones eléctricas seguras y eficientes.
Una mala elección puede generar sobrecalentamiento, pérdidas, riesgos eléctricos y violaciones a normativas como NEC y NTC.
Calculadora de calibre según amperaje
Tabla completa de calibres según amperaje (cobre, 75 °C, NEC)
La siguiente tabla presenta los calibres más comunes de conductores de cobre, a 75 °C de temperatura de aislamiento, según el amperaje máximo permitido por la tabla 310.16 del NEC 2023. Aplica para sistemas monofásicos o trifásicos, en condiciones estándar sin factores de corrección.
| Amperaje (A) | Calibre AWG/kcmil | Área (mm²) | Caída de tensión (baja distancia) | Longitud máxima recomendada (m) a 220V* |
|---|---|---|---|---|
| 15 | 14 AWG | 2.08 | Baja | 20 |
| 20 | 12 AWG | 3.31 | Baja | 25 |
| 25 | 10 AWG | 5.26 | Baja | 30 |
| 30 | 10 AWG | 5.26 | Moderada | 25 |
| 35 | 8 AWG | 8.37 | Moderada | 30 |
| 40 | 8 AWG | 8.37 | Moderada | 28 |
| 50 | 6 AWG | 13.3 | Baja | 35 |
| 60 | 6 AWG | 13.3 | Moderada | 30 |
| 70 | 4 AWG | 21.1 | Baja | 40 |
| 85 | 3 AWG | 26.7 | Baja | 42 |
| 95 | 2 AWG | 33.6 | Baja | 45 |
| 100 | 1 AWG | 42.4 | Baja | 47 |
| 115 | 1/0 AWG | 53.5 | Baja | 50 |
| 130 | 2/0 AWG | 67.4 | Baja | 55 |
| 150 | 3/0 AWG | 85.0 | Baja | 58 |
| 175 | 4/0 AWG | 107.2 | Baja | 60 |
| 200 | 250 kcmil | 127.0 | Baja | 63 |
| 230 | 300 kcmil | 152.0 | Baja | 65 |
| 255 | 350 kcmil | 177.0 | Baja | 68 |
| 280 | 400 kcmil | 203.0 | Baja | 70 |
| 305 | 500 kcmil | 253.0 | Baja | 73 |
Valores indicativos para caída de tensión < 3% a plena carga en distancias típicas. La caída de tensión debe calcularse específicamente para cada caso.
Fórmulas para cálculo de calibre de cable según amperaje
Para determinar el calibre de conductor necesario, se deben considerar varios factores:
1. Capacidad de corriente (ampacidad)
Basado en la NEC 310.16 o IEC 60364, el calibre depende del material, aislamiento, temperatura ambiente, número de conductores en el ducto y condiciones de instalación.
No existe una fórmula universal para la ampacidad porque está basada en tablas. Sin embargo, se puede ajustar mediante:
Factor de corrección por temperatura (NEC):
Donde:
Ejemplo de factores de temperatura (75 °C THW):
| Temperatura (°C) | Factor FTF_TFT |
|---|---|
| 21–25 | 1.05 |
| 26–30 | 1.00 |
| 31–35 | 0.94 |
| 36–40 | 0.88 |
| 41–45 | 0.82 |
2. Cálculo de caída de tensión
Es crucial para longitudes mayores a 20 metros. Se usa la siguiente fórmula:
Monofásico:
Trifásico:
Donde:
Valores típicos de resistencia (20 °C):
| Material | Sección (mm²) | RRR (Ω/km\Omega/\text{km}Ω/km) |
|---|---|---|
| Cobre | 1.5 | 12.1 |
| Cobre | 2.5 | 7.41 |
| Cobre | 6 | 3.08 |
| Aluminio | 10 | 3.08 |
| Aluminio | 25 | 1.20 |
3. Selección del calibre
Una vez conocida la corriente, longitud y caída de tensión admisible (usualmente 3–5%), se escoge el calibre más cercano que cumpla:
- Ampacidad > carga
- Caída de tensión < 3% del voltaje nominal
Casos reales de aplicación: cálculo de cable por amperaje
Caso 1: Motor trifásico de 15 HP a 220 V a 40 m de distancia
Datos:
- Potencia: 15 HP
- Tensión: 220 V
- Tipo: Trifásico
- Eficiencia: 90%
- FP: 0.88
- Longitud total: 40 m (ida)
- Material: cobre
- Temperatura ambiente: 35 °C
Paso 1: Calcular corriente nominal
Paso 2: Seleccionar calibre por ampacidad
Según NEC, para 37 A se requiere un conductor mínimo de 8 AWG (50 A).
Paso 3: Verificar caída de tensión
Resistencia 8 AWG cobre: 2.08 Ω/km
Resultado: Calibre recomendado: 8 AWG cobre THW.
Caso 2: Alimentación de tablero general de 100 A a 35 m
Datos:
- Corriente: 100 A
- Tensión: 208 V (trifásico)
- Longitud: 35 m (ida)
- Temperatura: 40 °C
- Material: aluminio
Paso 1: Factor de corrección
Temperatura 40 °C ⇒ FT=0.88
Corriente ajustada:
Paso 2: Selección por ampacidad
Para 113.6 A ⇒ usar 2/0 AWG aluminio (115 A @75 °C)
Paso 3: Verificar caída de tensión
R = 0.435 Ω/km
Resultado: Calibre recomendado: 2/0 AWG aluminio THW.
Tabla extendida para conductores de aluminio (75 °C, NEC 310.16)
Los cables de aluminio tienen menor conductividad que los de cobre, por lo que se requiere un calibre mayor para transportar la misma corriente. A continuación, se muestra una tabla basada en la NEC 310.16 (2023) para condiciones estándar (3 conductores, 30 °C):
| Amperaje (A) | Calibre AWG/kcmil | Área (mm²) | Longitud máxima aprox. a 220 V* |
|---|---|---|---|
| 15 | 12 AWG | 3.31 | 17 m |
| 20 | 10 AWG | 5.26 | 20 m |
| 25 | 8 AWG | 8.37 | 25 m |
| 30 | 8 AWG | 8.37 | 22 m |
| 35 | 6 AWG | 13.3 | 26 m |
| 40 | 6 AWG | 13.3 | 24 m |
| 50 | 4 AWG | 21.1 | 30 m |
| 65 | 3 AWG | 26.7 | 34 m |
| 75 | 2 AWG | 33.6 | 38 m |
| 90 | 1 AWG | 42.4 | 42 m |
| 100 | 1/0 AWG | 53.5 | 45 m |
| 115 | 2/0 AWG | 67.4 | 50 m |
| 130 | 3/0 AWG | 85.0 | 53 m |
| 150 | 4/0 AWG | 107.2 | 57 m |
| 175 | 250 kcmil | 127.0 | 60 m |
| 200 | 300 kcmil | 152.0 | 65 m |
| 225 | 350 kcmil | 177.0 | 68 m |
| 250 | 400 kcmil | 203.0 | 70 m |
| 275 | 500 kcmil | 253.0 | 75 m |
Longitudes aproximadas para caída de tensión <3%. Para cálculos precisos usar fórmula.
Factores adicionales que afectan la selección del calibre
Número de conductores en un ducto o bandeja
Según NEC 310.15(B)(3)(a), si hay más de 3 conductores portadores de corriente en el mismo ducto, se debe aplicar un factor de reducción a la ampacidad:
| N° de conductores | Factor |
|---|---|
| 4–6 | 0.80 |
| 7–9 | 0.70 |
| 10–20 | 0.50 |
Tipo de aislamiento y temperatura máxima
Los tipos de aislamiento determinan la capacidad térmica del cable:
| Tipo | Temp. máxima (°C) | Uso común |
|---|---|---|
| THW | 75 | General, canalizado |
| THWN | 75/90 | Ambientes húmedos |
| XHHW | 90 | Alta temperatura, eficiencia |
| RHW | 75 | Enterrado directo |
¿Qué normas aplicar?
Normativa NEC
- Tabla 310.16: Ampacidad de cables de cobre y aluminio.
- Artículo 240: Protección contra sobrecorriente.
- Artículo 310: Conductores para uso general.
Recurso: NEC 2023 (NFPA)
Normativa NTC 2050 (Colombia)
- Basada en NEC con adaptaciones locales.
- Exige verificación de caída de tensión y protección por sobrecorriente.
Recurso: NTC 2050 (ICONTEC)
Normativa IEC (Internacional)
- IEC 60287: Métodos para cálculo de corriente admisible.
- IEC 60364: Instalaciones eléctricas de baja tensión.
Recurso: IEC 60287 – Current Rating
Recomendaciones prácticas para el cálculo del calibre
- No utilices solo la corriente: siempre considera la distancia y caída de tensión.
- Corrige la ampacidad: por temperatura y número de conductores.
- Evalúa el tipo de aislamiento: influye directamente en el calibre requerido.
- Verifica normativa local: puede tener criterios más restrictivos que el NEC.
- Sobredimensiona si hay arranque de motores o cargas variables.
- Utiliza software especializado como DIALux, ETAP o herramientas de cálculo de fabricantes como Prysmian o Condumex.
Herramientas útiles recomendadas
- Southwire Voltage Drop Calculator: https://www.southwire.com/calculator-vdrop
- Prysmian Cable App: App móvil para seleccionar cables y calcular caída de tensión.
- Calculadora IEC de Siemens: https://new.siemens.com/global/en/products/energy/medium-voltage/cables/tools.html