Tabla y guía completa de ampacidad de cables | Lapp Tannehill: su fuente de recursos técnicos

En este artículo, exploramos el tema crucial de la ampacidad del cable, un factor clave en la ingeniería e instalación eléctrica. La ampacidad se define como la capacidad máxima de corriente que cualquier conductor o equipo puede transportar antes de que se descomponga inmediata o gradualmente. Conocer la clasificación de ampacidad de los cables es importante por razones de seguridad, así como por eficiencia energética y para garantizar el cumplimiento de los códigos eléctricos pertinentes. Esta guía incluirá una tabla detallada sobre los amperajes nominales de los cables, analizará qué afecta los amperajes nominales y brindará algunos consejos prácticos sobre cómo elegir el tamaño correcto de cable para diferentes aplicaciones. Queremos dar a los profesionales y aficionados la información suficiente para que puedan conocer mejor las instalaciones de cableado eléctrico.

¿Qué es la ampacidad y por qué es esencial?

Definición de ampacidad

La ampacidad se refiere a la capacidad máxima de corriente eléctrica en amperios que un alambre o cable puede transportar sin sobrecalentarse. Esto depende de diversos factores como el material utilizado, área de sección transversal, temperatura ambiente, tipo de aislamiento y forma de instalación, entre otros. Comprender la ampacidad ayuda a prevenir el sobrecalentamiento, que puede provocar fallos eléctricos e incendios; por tanto, garantiza el cumplimiento de las normas de seguridad eléctrica.

Importancia de la ampacidad para instalaciones eléctricas

En las instalaciones eléctricas la ampacidad incide directamente en los niveles de seguridad alcanzados; por lo tanto, la confiabilidad y la eficiencia también se ven afectadas en este contexto. Seguir las ampacidades adecuadas para las clasificaciones de los electricistas reduce los riesgos relacionados con los puntos de falla del equipo por sobrecalentamiento, así como los riesgos de incendio. También garantiza que se respeten los estándares de la industria para que el rendimiento no comprometa las demandas operativas durante las etapas de diseño en las que los profesionales tienen conocimiento sobre los mismos códigos estándar que deben cumplirse.

Cómo afecta la ampacidad a los sistemas eléctricos

Las ampacidades tienen un gran impacto tanto en las precauciones de seguridad tomadas a lo largo del ciclo de vida de un sistema eléctrico como en su rendimiento general. Si hay una cantidad inadecuada de amperios disponibles, lo que sucede a continuación puede incluir una generación excesiva de calor que causa fallas en el aislamiento y provoca cortocircuitos, lo que incluso podría resultar de calibres de cables subdimensionados que no pueden soportar cargas que requieren corrientes más altas, lo que produce caídas de voltaje. a través de ellos, lo que hace que dichos sistemas sean ineficientes en ocasiones, pero seguir estrictamente estos valores ayudará a las organizaciones a cumplir con los requisitos legales y, al mismo tiempo, garantizará que los dispositivos funcionen de manera confiable en todo momento. Por lo tanto, se debe observar una comprensión adecuada junto con la aplicación de las capacidades de amperaje correctas, ya que mejoran la eficiencia en términos de uso de energía, así como las medidas de seguridad establecidas dentro de un período de instalación determinado.

Cómo interpretar y utilizar una tabla de ampacidad

Elementos de un gráfico de ampacidad

Por lo general, un cuadro de ampacidad incluye varios elementos importantes:

1. Material del conductor: Indica si el conductor es cobre o aluminio porque la ampacidad difiere con el material.
2. Calibre del cable: Indica el tamaño de American Wire Gauge (AWG) del conductor, que determina su capacidad de carga de corriente.
3. Clasificación de temperatura: Proporciona la temperatura más alta permitida para el tipo de aislamiento, de modo que afecte la ampacidad en relación con el lugar donde se utiliza.
4. Condiciones de instalación: Describe situaciones como si los cables están en conductos, enterrados bajo tierra o expuestos al aire libre; todos estos afectan la disipación de calor y, por lo tanto, alteran los valores de ampacidad.
5. Valores de ampacidad: Muestra clasificaciones específicas para cada calibre de cable en diferentes condiciones.
6. Factores de corrección: Muestra los ajustes necesarios para múltiples conductores o ciertas condiciones ambientales que pueden afectar el rendimiento.

Estos componentes respaldan instalaciones eléctricas seguras y eficientes al proporcionar la información de cumplimiento necesaria y los datos de diseño del sistema.

Instrucciones sobre cómo leer correctamente una tabla de ampacidad

1. Identificación del material del conductor: Lo primero que debe hacer es averiguar si el conductor está hecho de cobre o aluminio porque afecta enormemente su amperaje.
2. Selección del calibre del cable: En segundo lugar, seleccione un tamaño de cable que se corresponda correctamente con los números de American Wire Gauges (AWG).
3. Comprobación de clasificación de temperatura: En tercer lugar, confirmar cuál es la temperatura más alta que puede soportar este tipo de aislamiento ya que cambia la capacidad de carga de corriente.
4. Evaluación de condiciones de instalación: En cuarto lugar, evalúe cómo se instalan los cables, es decir, en un conducto, enterrados bajo tierra o colocados abiertamente para identificar puntos de disipación de calor adicionales, si existen.
5. Consulta de Valores de Ampacidad: En esta etapa, los índices de amperaje de referencia cruzada se dan mediante tablas con respecto a calibres de cable particulares elegidos bajo ciertas condiciones establecidas.
6. Aplicación de factores de corrección: Finalmente, el rendimiento se puede ajustar en función de los conductores adicionales utilizados y otros aspectos ambientales.

Ejemplos de uso de una tabla de ampacidad en la práctica

1. Material del conductor: Si el proyecto requiere conductores de cobre, utilice los valores de cobre a lo largo del cuadro.
2. Calibre del cable: Encuentre la clasificación para un cable de cobre de 12 AWG en esta tabla.
3. Clasificación de temperatura: Asegúrese de tener esto en cuenta al seleccionar qué amperajes utilizar consultando su tipo de aislamiento de 90 °C.
4. Condiciones de instalación: Determine si es necesario realizar ajustes en función de si está instalado en un conducto o en cualquier otra ubicación especificada en las tablas bajo "instalación".
5. Ampacidad de referencia: ¿Qué dice la tabla que es correcto en cuanto a temperatura y condiciones de instalación? ——-> 12AWG cu
6. Factores de ajuste Aplique factores de ajuste cuando se instalen múltiples conductores en una canalización para cumplir con los estándares de instalación.

¿Qué factores afectan la ampacidad del conductor?

Clasificación de temperatura y su efecto sobre la ampacidad

La ampacidad de los conductores eléctricos se ve afectada en gran medida por su temperatura nominal. En la mayoría de los casos, cuando aumenta la temperatura ambiente, se reduce la capacidad de transporte de corriente de un conductor. Esto se debe a que las altas temperaturas pueden causar más resistencia en el cable, lo que genera calor y puede provocar la rotura del aislamiento. Por ejemplo, los conductores con aislamiento nominal de 60 °C tendrán ampacidades diferentes que aquellos con clasificaciones de 75 °C o 90 °C. Por tanto, es importante conocer la temperatura máxima de funcionamiento del aislamiento, así como las condiciones ambientales reales, a la hora de decidir las ampacidades adecuadas. El ajuste temporal de la temperatura garantiza que se cumplan todas las normas de seguridad y evita el sobrecalentamiento, lo que hace que los sistemas eléctricos duren más y sean más fiables.

Cómo el aislamiento del conductor determina la capacidad de corriente

La ampacidad en los conductores eléctricos está determinada por el aislamiento del conductor. Las propiedades térmicas de un material aislante, como su resistencia al calor y su clasificación de temperatura, afectan directamente la cantidad de corriente que puede circular de forma segura a través de él en un momento dado. Los materiales con clasificaciones más altas permiten mayores capacidades que aquellos sin ellos degradados en consecuencia, por ejemplo, el aislamiento con clasificación de 90 °C permitirá una capacidad mayor que uno que ha sido clasificado con solo 60 °C. Además, diferentes tipos de aislamientos (por ejemplo, PVC o XLPE) disipan mejor el calor, por lo que influyen en la capacidad de transporte de corriente de manera diferente, por lo que se debe realizar una selección adecuada entre estos dos componentes basándose únicamente en este hecho, de lo contrario, el rendimiento puede no ser óptimo y tampoco se pueden cumplir los estándares de seguridad.

Otros factores de corrección que afectan la ampacidad

Varios factores entran en juego al considerar las ampacidades además del propio conductor. Uno de esos factores son los conductores agrupados; por lo que si hay varios cables atados juntos, puede provocar un sobrecalentamiento, lo que provoca una reducción de la potencia. Otro factor es la temperatura ambiente; si es más alta de lo normal, puede fluir menos corriente debido a una disminución correspondiente en la corriente permitida. Además, la forma en que se realiza la instalación determina la cantidad de calor que se disipa, lo que afecta a los valores de ampacidad aún más para las tuberías subterráneas enterradas o cualquier otra forma de método de enterramiento directo utilizado. Finalmente, la altitud también tiene un efecto en esto porque a mayores elevaciones, hay una menor densidad del aire, lo que significa un menor efecto de enfriamiento; por lo tanto, se deben realizar ajustes en la capacidad de transporte de corriente de acuerdo con este conocimiento. Se debe tener en cuenta cada uno de estos factores no solo para diseñar sino también para implementar sistemas eléctricos seguros y eficientes.

¿Cómo afecta el Código Eléctrico Nacional (NEC) a la ampacidad?

Introducción al Código Eléctrico Nacional

Estados Unidos tiene un sistema integral de reglas de instalación eléctrica conocido como Código Eléctrico Nacional (NEC). Las normas de seguridad de equipos y cableado eléctrico están incluidas en este código. Estas regulaciones están destinadas a prevenir incendios eléctricos y otros problemas causados por cableado o equipo defectuoso. A modo de ejemplo, las pautas de NEC determinan la ampacidad definiendo cuánta corriente puede fluir a través de un conductor en diferentes condiciones, como temperaturas nominales y métodos de instalación. Además, también proporciona factores de reducción para conductores agrupados, así como cuando la temperatura ambiente requiere cambios en los amperajes. El cumplimiento de estas normas es importante porque garantizan la seguridad y confiabilidad de los sistemas eléctricos.

Ampacidad según estándares NEC

Se deben considerar las condiciones normales y reducidas al determinar la ampacidad utilizando el NEC; entre ellos se encuentran el tipo de material, el tamaño del aislamiento o el nivel de voltaje cubierto por el aislante, etc. Otra cosa que se requiere es que si la temperatura ambiente excede los 86 grados Fahrenheit/30 grados Celsius donde funcionan los cables, entonces se debe tener en cuenta el factor de corrección de temperatura, lo que reducirá la capacidad de amperios permitida a valores mucho más altos de lo que normalmente no permitirá que el calor se transmita entre sí sin reducción adicional de potencia que reduciría aún más su capacidad. También más cuando corren uno al lado del otro dentro de tuberías, como tuberías de PVC utilizadas en conductos de cableado subterráneo, entre otras, que pueden acumular mucho calor debido al hacinamiento, a menos que se indique lo contrario, ya sea en espacios al aire libre, si los enterramos en entierro directo. método o en entornos de gran altitud sobre el suelo donde los niveles de oxígeno son bajos, por lo que se producen menos reacciones de combustión.

Revisiones del Código Eléctrico Nacional sobre Ampacidad

Las ediciones implementadas recientemente hicieron que ciertas partes sean más estrictas sobre cómo calcular las ampacidades, lo que principalmente involucra requisitos de factor de corrección de temperatura dentro de las especificaciones del código NEC. Ahora también establece números específicos para la distancia entre haces de cables paralelos con respecto a las mejoras en la gestión térmica con respecto a la estipulación de requisitos de versiones anteriores con respecto a la acumulación de calor; Esto es necesario porque cuando los cables se agrupan, producen más calor que si se instalaran por separado y, por lo tanto, necesitan mejores métodos de refrigeración. Además, se deben tener en cuenta diferentes técnicas de instalación aplicables según la ubicación, condiciones climáticas, etcétera, como el método de enterramiento directo versus instalaciones en tierra donde la humedad puede afectar los valores de resistencia del aislamiento, entre otras. A mayores altitudes, estos cálculos se vuelven aún más importantes debido a los niveles reducidos de oxígeno disponibles a tales alturas. Esto ayuda a los diseñadores a tener un alcance más amplio sobre cómo el sistema puede operar en diferentes situaciones y seguir siendo seguro.

Enmiendas recientes del NEC relativas a la ampacidad

Se han realizado actualizaciones del Código Eléctrico Nacional (NEC), lo que hace que los requisitos para determinar la ampacidad sean más estrictos, particularmente en relación con los factores de corrección de temperatura. La última versión también ha incluido nuevos factores de reducción que reflejan la comprensión actual de las prácticas de gestión térmica y los estándares de seguridad eléctrica con respecto a los conductores agrupados; cubre cuestiones relacionadas con varios tipos de instalaciones, incluidas las aéreas o subterráneas/directamente enterradas en lugares húmedos, entre otras, el ingreso de humedad. Estos cambios se implementaron para mejorar el rendimiento general, la confiabilidad, la eficiencia, la seguridad, etc., considerando los avances que se están realizando dentro de las pautas de mejores prácticas de la industria, así como así avances tecnológicos logrados con el tiempo..

Preguntas frecuentes sobre el calibre y la ampacidad del cable

Comprensión del diámetro del cable y las unidades de medida

El calibre del cable es la medida estandarizada del diámetro del cable eléctrico, que afecta su ampacidad o capacidad de transporte de corriente. En Estados Unidos, el sistema American Wire Gauge (AWG) se usa ampliamente, donde los números de calibre más altos representan cables más delgados con capacidades más bajas, mientras que los números de calibre más bajos representan cables más gruesos con ampacidades más altas. Debes elegir un cable de tamaño adecuado según el uso que se le dará para no sobrecalentar nada según las normas NEC, entre otras, que también se deben cumplir para que esto tampoco cause algún peligro. Normalmente, las medidas se dan en pulgadas o milímetros y se deben seguir especificaciones precisas para garantizar el buen rendimiento de los sistemas eléctricos.

Seleccionar el tamaño de cable adecuado para sus necesidades actuales

Hay varias cosas que debe tener en cuenta al seleccionar el tamaño de cable adecuado para su aplicación:

1. Determine cuántos amperios necesita: Consulte las tablas y pautas de NEC para averiguar cuál debe ser la capacidad de carga actual de un cable para un amperaje específico.
2. Considere los factores ambientales: Tenga en cuenta factores como el rango de temperatura, los niveles de humedad, la presencia de sustancias corrosivas, etc., ya que pueden afectar el funcionamiento de los cables en diferentes condiciones.
3. Los métodos de instalación también importan: Dependiendo de si los cables pasarán a través de tuberías (conductos), las áreas expuestas o subterráneas podrían afectar las tasas de disipación de calor, afectando así las propiedades de conductividad térmica junto con otros aspectos como la ductilidad, entre otros, que también pueden afectar su resistencia contra la corrosión, por lo que se desgastarán más rápido de lo esperado. ¡Esto tiene un efecto tanto en la seguridad como en la longevidad en general!
4. Recuerde tener en cuenta más de un conductor: Si se usará más de un conductor juntos, se aplicarán necesidades de reducción, lo que reducirá el amperaje efectivo para cada cable que se use juntos.

Si todas estas cosas se aplican bien, entonces se habrá seleccionado un tamaño de cable que satisfaga las reglas de seguridad y al mismo tiempo garantice la eficiencia durante la operación.

Mejores prácticas para electricistas que utilizan tablas de ampacidad

Seguridad garantizada mediante cálculos de ampacidad adecuados

La seguridad es lo primero que hay que tener en cuenta a la hora de manipular cualquier instalación eléctrica. Esto implica confirmar el calibre correcto del cable con tablas de ampacidad confiables según las recomendaciones de NEC. Si hay más de un conductor en un cable, implemente factores de reducción debido a cambios de temperatura y condiciones de uso. Otra cosa que nunca se debe dejar de lado es la evaluación de dónde será operado. Revise periódicamente las prácticas de cableado manteniéndolas actualizadas con los estándares actuales de seguridad y cumplimiento en cada proyecto eléctrico.

Consejos para lograr precisión de campo al medir ampacidades

1. Utilice equipo calibrado: Asegúrese de que todos los instrumentos de medición, como voltímetros y amperímetros, estén calibrados correctamente y funcionen bien.
2. Confirmar condiciones de carga: La verdadera representación de la ampacidad sólo puede lograrse midiendo en condiciones de carga reales, ya que algunas variaciones no podrían haberse tenido en cuenta durante los cálculos estáticos.
3. Documentar los factores ambientales: Mientras toma medidas, registre la temperatura ambiente, los niveles de humedad y cualquier otro obstáculo potencial para el rendimiento eficiente del cable.
4. Comparar con gráficos: Siempre verifique la precisión con las tablas de ampacidad aplicables verificando los valores medidos con frecuencia para garantizar la conformidad con los puntos de referencia requeridos.
5. Realizar Auditorías Periódicas:Es aconsejable realizar auditorías periódicas de reevaluación de capacidad de corriente, especialmente en áreas donde pueden ocurrir cambios frecuentes como parte de los procedimientos de mantenimiento.
6. Capacitar a los miembros del personal: Enseñe a todos los trabajadores cuál es la mejor manera de lograr resultados precisos al medir amperios para que pueda haber uniformidad dentro del equipo.

Principales errores que se deben evitar al utilizar tablas de ampacidad

1. No tener en cuenta los factores de reducción de potencia: Descuidar la temperatura y las condiciones de instalación puede hacer que se asuma una clasificación de ampacidad insegura.
2. No considerar el método de instalación del conductor: Si no tiene en cuenta la forma en que está instalado el conductor, espere amperajes incorrectos.
3. Usando gráficos obsoletos: Es posible que su seguridad y cumplimiento no estén garantizados si todavía depende de tablas de ampacidad antiguas que no están actualizadas.
4. Sin tener en cuenta la diversidad de carga: La sobrecarga puede ocurrir debido a expectativas erróneas de demanda de carga simultánea causada por una estimación incorrecta del factor de diversidad.
5. Prácticas de medición inconsistentes: Unas malas formas de medición pueden dar lugar a datos poco fiables que afecten a la evaluación de las ampacidades.
6. Falta de documentación: La rendición de cuentas se vuelve difícil cuando se realizan mediciones y los factores ambientales involucrados no se registran, lo que dificulta su reevaluación posterior.

Fuentes de referencia

Ampacidad

Cable

calibre de alambre americano

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué es la ampacidad del cable y por qué es importante?

R: La ampacidad del cable se refiere a la corriente eléctrica máxima que puede fluir a través de un cable sin exceder su temperatura nominal. Es necesario para el funcionamiento seguro de los sistemas eléctricos y para evitar el sobrecalentamiento que puede provocar accidentes por incendio.

P: ¿Qué factores afectan las ampacidades de los cables?

R: Muchas cosas pueden influir en la cantidad de amperios que deben transportar los cables, como el tamaño (awg), el tipo de aislamiento, la temperatura ambiente, la cantidad de conductores portadores de corriente en el conducto, entre otros, según lo dispuesto por el Código Eléctrico Nacional®.

P: ¿Cómo uso una tabla de capacidad de corriente de cables?

R: Una tabla de ampacidad del cable le ayuda a determinar qué calibre del conductor se puede utilizar con determinados tipos de aislamiento y condiciones de instalación, cumpliendo al mismo tiempo con las normas NEC. En esta tabla también se indica el amperaje máximo que cualquier tamaño de cable determinado puede transportar con seguridad.

P: ¿Cuál es la importancia de AWG en la ampacidad del cable?

R: American Wire Gauge (AWG) mide estándares de tamaños/diámetros para diferentes calibres; Un diámetro mayor significa un número menor y una capacidad de corriente mayor, por ejemplo, 10 AWG frente a 12 AWG según las tablas de calibres.

P: ¿Qué es la caída de tensión y cómo se relaciona con la capacidad de corriente del cable?

R: La caída de voltaje se refiere a la energía perdida debido a la resistencia que encuentra la corriente a medida que fluye a lo largo de los cables. Las ampacidades son inversamente proporcionales, de modo que amperios más altos en distancias más largas provocan caídas mayores, lo que reduce los niveles de eficiencia en las fuentes de alimentación; por lo tanto, se debe realizar el dimensionamiento correcto en función de las cargas esperadas en puntos específicos considerando las longitudes de los cables involucrados.

P: ¿Cómo determino el requisito de carga para seleccionar el tamaño de cable correcto?

R: Calcule el amperaje total a través de un conductor, teniendo en cuenta la longitud del tendido, luego consulte la guía de selección de cables, que enumera los tamaños adecuados según varias clasificaciones donde no deben exceder los límites de seguridad establecidos por los fabricantes.

P: ¿Cuáles son los índices de ampacidad para los tamaños de alambre de cobre más comunes?

R: Según NEC 2017, las clasificaciones varían según el tipo de aislamiento y condiciones bajo las cuales se instalan los cables. Por ejemplo, en temperaturas ambiente de hasta 30 °C, un cable de cobre THHN de 12 AWG está clasificado para corrientes de hasta 20 amperios inclusive.

P: ¿Por qué es importante el NEC 2017 para determinar la ampacidad del cable?

R: El Código Eléctrico Nacional (NEC) proporciona las pautas necesarias para garantizar la seguridad durante la instalación o el uso de sistemas de cableado eléctrico. Esta revisión particular indica las capacidades de carga de corriente máximas permitidas que se pueden utilizar sin violar ningún requisito estipulado por NEC en ediciones anteriores.

P: ¿Puede la capacidad de corriente de un cable cambiar según las condiciones de instalación?

R: Sí, los factores ambientales pueden causar alteraciones en la capacidad del cable para conducir electricidad, como cambios de temperatura a su alrededor; Por lo tanto, siempre se debe considerar el número de conductores que transportan corriente dentro del mismo conducto y aislamiento utilizado al determinar los amperios correctos necesarios.

P: ¿Cuál es el propósito de la protección contra sobrecorriente en relación con la ampacidad del cable?

R: Los dispositivos de protección contra sobrecorriente protegen contra el flujo excesivo de corriente a través de los cables, lo que podría dañarlos. Los disyuntores o fusibles hacen esto abriendo sus contactos, desconectando así la fuente de alimentación del resto del circuito hasta que se rectifique la falla.