Dimensionamiento del calibre eléctrico¶

La transmisión de energía eléctrica de forma segura, confiable y eficiente depende, en gran medida, de la correcta selección del calibre de los conductores eléctricos. Esta decisión influye directamente en el desempeño de la instalación, su durabilidad, el cumplimiento normativo y la optimización del consumo energético.

1. Factores que influyen en la capacidad de conducción¶

La capacidad de conducción de corriente o ampacidad de un conductor eléctrico está determinada por diversos factores, entre los cuales se destacan:

• El tipo de canalización: tubo conduit, charola, ducto subterráneo, entre otros.
• La disposición de los conductores: en formación plana, tipo trébol o agrupada.
• La temperatura máxima de operación permitida por el aislamiento del conductor.
• La cantidad de conductores activos en una misma canalización.
• La longitud del circuito, que afecta directamente la caída de tensión.
• Las condiciones ambientales, especialmente la temperatura ambiente y la ventilación.

Debido a la interacción de estos elementos, es indispensable realizar un análisis técnico integral de la instalación, de modo que se garantice la seguridad, eficiencia y conformidad con la normativa vigente.

2. Selección del tipo de conductor¶

El primer paso consiste en seleccionar el conductor eléctrico más adecuado, considerando su aplicación específica, el tipo de material (cobre o aluminio), su construcción física, el tipo de aislamiento y la temperatura máxima de operación.

Para ello, se recomienda consultar fuentes técnicas confiables, como los Catálogos de Alambres y Cables de Baja Tensión para Construcción y Distribución de fabricantes reconocidos, tales como Latincasa, Condulac, Viakon, Condumex o Argos, donde se especifican las características mecánicas, eléctricas y térmicas de cada producto.

3. Cálculo de la corriente nominal¶

Una vez determinado el tipo de conductor, se procede al cálculo de la corriente que circulará por el mismo, en función del tipo de sistema eléctrico instalado. Las fórmulas aplicables son las siguientes:

3.1 Sistema monofásico (corriente alterna)¶

En un sistema monofásico, la tensión que debe considerarse es la tensión de fase, la cual se mide entre la fase y el neutro. En México, el valor estándar utilizado comúnmente es de 120 voltios, aunque en ciertas regiones o aplicaciones particulares se emplea una tensión de 127 voltios. $$ I = \frac{P}{V_{f} \cdot \cos(\phi)} $$

3.2 Sistema trifásico (corriente alterna)¶

En un sistema trifásico, la tensión que debe considerarse es la tensión de línea, la cual se mide entre fases. En México, el valor estándar utilizado comúnmente es de 220 voltios, aunque en ciertas regiones o aplicaciones particulares se emplea una tensión de 240 voltios. $$ I = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot V_{L} \cdot \cos(\phi)} $$

Donde:

• ( I ): Corriente (A)
• ( P ): Potencia activa (W)
• ( V ): Tensión eléctrica de fase o línea (V)
• ( $\cos(\phi)$ ): Factor de potencia
• ( $\sqrt{3}$ ): Raíz cuadrada de 3 (≈ 1.732)

Estas fórmulas permiten calcular la corriente base que será utilizada para determinar el calibre del conductor más adecuado según la instalación.

4. Selección del calibre según la ampacidad¶

Una vez determinada la corriente nominal, se procede a seleccionar el calibre del conductor con base en su capacidad de conducción de corriente, considerando:

• El tipo de aislamiento del conductor.
• La temperatura máxima de operación permitida.
• El método de instalación (canalización, ducto, charola, etc.).

Para ello, se debe utilizar la Tabla 1 de la NOM-001-SEDE-2012, la cual indica la capacidad de corriente nominal en función del calibre, el aislamiento y la temperatura.

Nota importante: De acuerdo con el artículo 110-14(c) de la NOM-001-SEDE-2012, deben observarse las siguientes consideraciones:

• Si la corriente del circuito es mayor a 100 A, se debe seleccionar el conductor tomando como base una temperatura de operación de 75 °C.
• Si la corriente es menor o igual a 100 A, se debe considerar una temperatura de operación de 60 °C.

Esta condición aplica a la mayoría de los terminales, equipos de conexión y dispositivos de protección, y es fundamental para garantizar la compatibilidad térmica del conductor con los componentes del sistema eléctrico.

5. Aplicación de factores de corrección¶

Posteriormente, se deben aplicar los factores de corrección establecidos en la NOM-001-SEDE-2012, que ajustan la capacidad del conductor según las condiciones específicas de instalación:

• Temperatura ambiente distinta a la estándar (30 °C).
• Agrupamiento de varios conductores en una misma canalización.
• Longitudes excesivas que puedan provocar caídas de tensión no deseadas.

Estos factores aseguran que el conductor opere dentro de parámetros seguros, evitando el sobrecalentamiento y alargando su vida útil.

6. Verificación de la caída de tensión¶

También es necesario evaluar la caída de tensión en el circuito, la cual no debe exceder el 5 % del voltaje nominal entre la acometida y la carga. Una caída de tensión excesiva puede ocasionar:

• Disminución en el rendimiento de los equipos.
• Daños prematuros en motores o aparatos electrónicos.
• Incremento en las pérdidas energéticas del sistema.

7. Selección final del conductor¶

Con todos los datos reunidos —corriente calculada, condiciones de instalación, factores de corrección y caída de tensión—, se realiza la selección definitiva del calibre del conductor que cumpla con todos los requisitos técnicos, normativos y de seguridad.

( $\sqrt{3}$ ): Raíz cuadrada de 3 (≈ 1.732)