Métodos de Dimensionamiento de Cables
Dos Métodos, Un Objetivo
Los conductores eléctricos deben dimensionarse correctamente para transportar la corriente requerida de forma segura mientras mantienen un voltaje aceptable en la carga. Dos métodos principales gobiernan la selección del tamaño del conductor: la capacidad de corriente (ampacidad) y la caída de tensión. Comprender cuándo cada método controla el diseño es esencial para crear sistemas eléctricos eficientes, conformes con el código y rentables. Esta guía explica ambos métodos y proporciona orientación práctica para el diseño eléctrico profesional.
En muchas instalaciones, especialmente aquellas con recorridos cortos de conductores, los requisitos de capacidad de corriente determinan el tamaño mínimo del cable. Sin embargo, para circuitos largos o circuitos con requisitos estrictos de tolerancia de voltaje, la caída de tensión a menudo requiere conductores más grandes que los necesarios solo por capacidad de corriente. Los diseñadores profesionales deben verificar ambos criterios y usar el tamaño mayor.
Dimensionamiento Basado en Capacidad de Corriente
La capacidad de corriente es la corriente máxima que un conductor puede transportar continuamente sin exceder su clasificación de temperatura. El artículo 310 del NEC proporciona tablas de capacidad de corriente basadas en el tamaño del conductor, tipo de aislamiento, método de instalación y temperatura ambiente. Este método asegura que el conductor no se sobrecaliente y es un requisito obligatorio del código.
Tabla de Capacidad de Corriente NEC 310.16 (Extracto)
| Tamaño (AWG) | 60°C | 75°C | 90°C |
|---|---|---|---|
| 14 | 15A | 20A | 25A |
| 12 | 20A | 25A | 30A |
| 10 | 30A | 35A | 40A |
| 8 | 40A | 50A | 55A |
| 6 | 55A | 65A | 75A |
Dimensionamiento Basado en Caída de Tensión
El dimensionamiento por caída de tensión asegura que la carga reciba voltaje suficiente para operar correctamente. Aunque no es un requisito obligatorio del NEC (es una nota informativa), los límites de caída de tensión son críticos para el rendimiento del equipo y la eficiencia energética. Para recorridos largos, la caída de tensión a menudo requiere conductores más grandes que los necesarios solo por capacidad de corriente.
Cuando Controla la Capacidad de Corriente
- • Recorridos cortos (típicamente menos de 50 pies)
- • Alta corriente, distancia corta
- • Ambientes de alta temperatura
- • Múltiples conductores en conducto
Cuando Controla la Caída de Tensión
- • Recorridos largos (más de 100 pies)
- • Alimentadores a subpaneles remotos
- • Circuitos de equipos sensibles
- • Sistemas de bajo voltaje (12V, 24V)
Proceso de Diseño
- 1Determine la corriente de carga — calcule la corriente esperada basándose en las características de la carga y aplique los factores necesarios (multiplicador de carga continua, etc.)
- 2Seleccione por capacidad de corriente — elija el tamaño mínimo de cable que proporcione capacidad suficiente según la tabla NEC 310.16, incluyendo factores de reducción
- 3Calcule la caída de tensión — usando el conductor seleccionado por capacidad, calcule el porcentaje de caída de tensión esperado
- 4Aumente el tamaño si es necesario — si la caída de tensión excede los límites, aumente el tamaño del conductor hasta cumplir los requisitos
- 5Documente ambos — registre el factor determinante en la documentación del diseño
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