Cálculo de calibre de cable eléctrico, baja tensión.

En este post explicamos cómo realizar el cálculo de calibre de cable eléctrico en base al amperaje de la carga, según la NOM SEDE 001 2012. Te explicamos el procedimiento que debes hacer y el por qué de ese procedimiento.

Recomendamos un archivo de Excel para realizar diversos cálculos, donde se incluye el calculo de conductores y el calculo de conductores por caída de tensión, se consigue en la Tienda Hotmart.

Aquí te explicamos cómo se usa el factor de agrupamiento y el factor de temperatura en este enlace que se encuentra en la NOM 001 SEDE 2012.

Te recomendamos la siguiente aplicación para calcular el calibre del conductor, pero también la tubería, caída de tensión entre otros parámetros.

Pasos para el cálculo de calibre de cable eléctrico.

Debemos conocer el amperaje de la carga.
Luego multiplicamos el amperaje de la carga por 1.25, es un factor que se usa para no estar al límite del conductor.
Seleccionamos la temperatura que tendrá el conductor en las tablas. 60 ºC si el calibre es menor a 1/0 AWG. 75 ºC para calibres de 1/0 o mayores. 90 ºC si se usa factor de agrupamiento y si el aislante del cable indica esa temperatura.
Revisamos el factor de ajuste o agrupamiento, que se usa si hay más de 3 conductores en la misma canalización.
Analizamos si hay factor de temperatura o de corrección. Este depende de la temperatura ambiente, si es un lugar muy distinto a lo normal hay que considerarlo.
Por ultimo buscamos en tablas de ampacidad cual calibre soporta el amperaje de la carga a la temperatura seleccionada.
Se recomienda revisar la sección de conductor por caída de tensión si la distancia hacia la carga es muy grande. Ya que puede ser necesario un calibre más grande, para evitar que se caiga la tensión a niveles no permitidos.

Amperaje de la carga.

El amperaje que debe soportar el conductor es el factor principal para el cálculo de calibre de cable eléctrico.

Aunque sugerimos tener en cuenta la selección de conductor por caída de tensión que explicamos en este link. Ya que si la carga está muy lejos, puede ser necesario un calibre de mayor tamaño para evitar que se caiga el voltaje más de lo permitido.

Dónde:

I, intensidad de corriente en Amperes (A)

1.25, es un factor para no saturar demasiado al conductor.

Fa, Factor de Agrupamiento o de ajuste.

Ft, factor de temperatura o de corrección.

NOTA: El Fa y el Ft, se deben multiplicar por el amperaje que soporta el conductor. Pero como en la formula tenemos el amperaje de la carga, entonces tenemos que dividirlos.

Tolerancia del amperaje de la carga (1.25)

Para seleccionar el conductor, la norma indica que se debe usar un factor de 1.25 para seleccionar el conductor.

Es decir, el amperaje que circula por el conductor debe de ser como máximo un 80% del amperaje que soporta el conductor.

Si tenemos cargas no continuas, es decir, que operan menos de 3 horas seguidas. El conductor debe de soportar la carga no continua más el 125% de la carga continua.

Factor de ajuste o de agrupamiento (Fa), cálculo de conductores.

Se usa si hay más de 3 conductores en la misma canalización.

El cable de tierra no se considera conductor.

El cable neutro, en ocasiones si se considera según la aplicación. Pero en general no lo consideramos como conductor.

El factor de agrupamiento se multiplica por el amperaje ya con la tolerancia.

Esta es la tabla para el factor de agrupamiento dependiendo del número de conductores en la misma canalización. Tomada de la NOM 001 SEDE 2012.

Factor de corrección o de temperatura (Ft)

El factor de temperatura depende de la temperatura ambiente.

Se considera como normal una temperatura entre 26 a 30 ºC grados centígrados.

Y se usa este factor cuando la zona, es un lugar distinto a lo normal.

Este factor se multiplica por el amperaje de la carga ya con tolerancia. Tomada de la NOM 001 SEDE 2012.

Como elegir la temperatura en la tabla de ampacidad de conductores.

Cuando circula corriente eléctrica por un conductor eléctrico, este se va a calentar. Entre mayor sea la corriente eléctrica este se calentará más.

Por lo tanto el aislante que tiene el conductor debe de soportar el calentamiento del conductor.

Pero también otros componentes, como las terminales que se conectan a los cables eléctricos.

Seleccionar 60 ºC en tabla de ampacidad.

Para calibres menores a 1/0 se deben usar 60 ºC, debido a que las terminales de los dispositivos para calibres inferiores a 1/0 están diseñadas para soportar 60 ºC.

Si la termina indica que soporta mayor temperatura, si podremos usar en la tabla una temperatura se gun la terminal lo indique.

Seleccionar 75 ºC en tabla de ampacidad.

Se pueden seleccionar 75 ºC, para calibres de 1/0 o mayores.

La mayoría de cables eléctricos tienen marcada esta temperatura, por lo que es la más usada. Y las terminales para estos calibres soportan esta temperatura.

Seleccionar 90 ºC en tabla de ampacidad.

No está muy claro en la norma cuando se deben usar los 90 ºC que aparecen en las tablas.

Se sugiere seleccionar esta temperatura cuando se usa un factor de agrupamiento, es decir, cuando van más de 3 conductores por la misma canalización. O si es una zona con temperatura ambiente muy alta.

Y además revisar que el aislamiento del cable indique que soporta los 90 ºC.

Básicamente es tener cuidado de que los diversos componentes soporten esta temperatura.

Aislante del conductor eléctrico.

El aislante de un cable es una parte fundamental ya que protege al cable de tener contacto con algún otro conductor eléctrico. Y además es seguridad para las personas.

Pero además dependiendo el tipo de aislante es el uso que se le dará al cable. Hay aislantes que soportan los rayos Ultra violeta y otros que no. Aislantes de uso rudo, que pueden in enterrados en la tierra, entre otras características del aislante.

Según la aplicación o el ambiente que tendrá el cable debemos seleccionar el aislante.

El aislante para cables de cobre más común es el THW, THW-LS.

Mientras que para el aluminio pudriera ser el XHHW, RHW.

Tabla de ampacidad.

A continuación te mostramos la tabla de Ampacidad para conductores eléctricos y te mostramos como usarla.

Puedes ver la tabla de ampacidad en la aplicación.

(Al dar clic en la imagen se abrirá en una nueva pestaña)

Ejemplos de cálculo de calibre de cable eléctrico.

1.- Calcula el calibre de cable eléctrico, si tenemos una carga de 50 Amperes. Es una carga monofásica por lo que son 1 conductor, una tierra y un neutro en la misma canalización. La temperatura ambiente es normal.

Vamos a realizarlo primero en la aplicación.

Ahora haremos el cálculo del calibre del condcutor manualmente.

Como solo hay un conductor no se usa un factor de agrupamiento, es decir, Fa=1.

Y como es un lugar que no tiene temperaturas extremas, el factor de temperatura será 1, Fa=1.

Así que este es el amperaje.

I = 62.5 A. Ahora buscamos ese amperaje en la tabla de ampacidad primero a 60 ºC, si supera el calibre 1/0 entonces pasamos a 75 ºC.

En este caso encontramos que el calibre debe de ser 4AWG de cobre, o bien calibre 2 de Aluminio, ambos a 60 ºC.

NOTA: El calibre 3 y el calibre 1 no son comerciales, por lo tanto no se usan esos calibres.

2.- Tenemos una carga trifásica de 120 KW a 440V, con un factor de potencia de 0.91. Calcula el calibre mínimo que debe tener el cable de cobre. Si la temperatura ambiente es de 0 grados centígrados.

Primero calculamos el amperaje con la ecuación de potencia eléctrica trifásica.

En la app.

El factor de agrupamiento no se usa, ya que como es una carga trifásica son 3 conductores solamente.

Como el amperaje es mayor al que aguanta el cable 1/0 y no hay factor de agrupamiento vamos a usar la temperatura de 75 ºC en las tablas.

El factor de temperatura en este caso si se usa, ya que estamos a 0 grados centígrados. Así que a 75 ºC encontramos un factor de temperatura igual a 1.2.

I=180.25 A

Buscamos en la tabla, podemos notar que será un calibre mayor a 1/0, por lo tanto usaremos 75 ºC. Ya que solo tenemos 3 conductores no hay factor de agrupamiento, así que seguimos con 75 ºC.