Calculadora de Seccion de Cable

Que calcula esta herramienta

La calculadora toma los datos del circuito y devuelve la seccion del conductor. Ingresas la corriente de carga en amperios, o la carga en kW con su factor de potencia para que la herramienta obtenga la corriente. Indicas la tension, si el sistema es trifasico o monofasico, la longitud de una via del tramo en metros, el material del conductor, la caida de tension permitida en porcentaje y si la carga es continua. Con eso, la herramienta calcula la corriente de diseno, la seccion que exige la ampacidad, la seccion que exige la caida de tension, elige la mayor de las dos y la redondea al siguiente tamano estandar.

El resultado principal es la seccion recomendada, expresada en AWG para los calibres menores y en kcmil para los mayores. Junto a ella veras la corriente de diseno, la seccion que pide cada criterio por separado, cual de los dos manda, la caida de tension real que tendra el cable elegido en voltios y en porcentaje, y la ampacidad de esa seccion. Es un primer dimensionamiento de ingenieria, pensado para acotar rapido el calibre antes de confirmarlo contra las tablas del codigo local y la hoja del fabricante del cable.

La grafica del panel resume los dos criterios de un vistazo. Muestra la seccion que pide la ampacidad y la que pide la caida de tension una al lado de la otra, para que veas cual empuja el tamano hacia arriba. Cuando la barra de la caida de tension sobresale por encima de la de ampacidad, el tramo es largo y la caida manda; cuando la de ampacidad es la mayor, el circuito es corto y pesado y la corriente manda. Leer las dos barras juntas explica de inmediato por que el cable termino en el calibre que salio.

Los dos criterios que deciden un cable

Todo conductor se dimensiona por dos condiciones que debe cumplir a la vez. La primera es la ampacidad: el cable tiene que poder llevar la corriente de la carga sin que su temperatura pase del limite del aislamiento. La segunda es la caida de tension: el cable tiene que entregar en el extremo lejano una tension que no baje mas alla del porcentaje permitido, para que el equipo reciba la tension que necesita. Cada criterio arroja una seccion minima, y casi nunca coinciden.

La regla de decision es tomar la mayor de las dos secciones y redondearla hacia arriba al siguiente tamano estandar. Un cable que pasa la tabla de ampacidad todavia puede fallar por caida de tension en un tramo largo, y uno dimensionado solo por la caida puede quedar corto de ampacidad en un circuito corto y muy cargado. Elegir la mayor garantiza que el conductor cumple los dos limites a la vez. Si eliges la menor por error, el circuito falla por el criterio que ignoraste.

Que criterio manda depende de la geometria del circuito. En tramos cortos con corriente alta suele mandar la ampacidad, porque la caida de tension acumulada es pequena y la corriente exige mucho cobre. En tramos largos suele mandar la caida de tension, porque la caida crece con la longitud y obliga a un conductor mas grueso que el que la corriente pediria. El panel te dice cual de los dos definio el tamano en tu caso, para que sepas donde afinar si necesitas otro calibre.

Que es la ampacidad y que la reduce

La ampacidad es la corriente que un conductor puede llevar de forma continua sin que su aislamiento pase de su temperatura maxima. Es un valor de tabla que depende del material del conductor, de la temperatura nominal del aislamiento (60, 75 o 90 grados) y del metodo de instalacion. Un mismo cable de cobre lleva mas corriente con aislamiento de 90 grados que de 60, y mas al aire libre que dentro de un tubo lleno de otros conductores.

El valor de tabla es un punto de partida, porque varias condiciones lo reducen. La temperatura ambiente alta baja la ampacidad, ya que el conductor arranca mas caliente y tiene menos margen antes del limite. Agrupar varios conductores con corriente en el mismo tubo o charola tambien la reduce, porque cada uno calienta a los demas y el calor sale peor. El metodo de instalacion importa: enterrado, en tubo, en charola perforada o al aire libre dan ampacidades distintas para el mismo cable.

Por eso el calibre de campo suele ser un paso mayor que el que la tabla base sugiere. Esta herramienta usa una ampacidad de referencia por tamano y no aplica los factores de correccion por temperatura ni por agrupamiento, asi que el resultado por ampacidad conviene confirmarlo contra las tablas del codigo con los factores del sitio. Cobre lleva mas corriente que aluminio para la misma seccion, un punto que pesa cuando el criterio de ampacidad define el calibre.

El factor del 125 por ciento para cargas continuas

Una carga continua es la que se mantiene en su valor maximo durante tres horas o mas, como la iluminacion de una nave, un horno de proceso o un cargador que trabaja todo el turno. Para estas cargas, el codigo pide dimensionar el conductor y su proteccion sobre el 125 por ciento de la corriente, no sobre la corriente nominal. El factor de 1.25 deja un margen termico para el calentamiento sostenido que una carga continua provoca.

En la herramienta, marcar la casilla de carga continua multiplica la corriente de carga por 1.25 para obtener la corriente de diseno, y sobre ese valor mayor se calcula la seccion por ampacidad. En el ejemplo por defecto la carga no es continua, asi que la corriente de diseno es igual a la de carga, 80.0 A. Si fuera continua, la corriente de diseno seria 80 por 1.25, es decir 100 A, y la seccion por ampacidad subiria en consecuencia.

El factor del 125 por ciento afecta sobre todo al criterio de ampacidad y a la proteccion. La caida de tension se calcula con la corriente real de operacion, no con la corriente aumentada, porque la caida depende de lo que de verdad circula por el cable. Por eso una carga continua puede empujar la seccion por ampacidad por encima de la que pide la caida de tension, y cambiar cual de los dos criterios manda respecto al mismo circuito tratado como no continuo.

La formula de la caida de tension y como se despeja la seccion

La caida de tension en un cable depende de la corriente, de la longitud del recorrido, de la resistividad del material y de la seccion del conductor. En un circuito monofasico, la caida es Vd = 2 x rho x L x I / S, donde el 2 cuenta la ida y el regreso por los dos conductores. En un circuito trifasico, la caida entre lineas es Vd = raiz de 3 x rho x L x I / S. En ambos, rho es la resistividad, L la longitud de una via en metros, I la corriente y S la seccion en mm2.

La resistividad rho del cobre caliente es de alrededor de 0.0224 ohm mm2 por metro, un valor que ya incluye el aumento de resistencia con la temperatura de trabajo. El aluminio tiene una resistividad mayor, cercana a 0.036, por eso cae mas tension para la misma seccion y suele pedir un conductor mas grueso. La herramienta usa la resistividad del material que elijas para que el resultado refleje el cobre o el aluminio real.

Para dimensionar, la formula se despeja por la seccion. La seccion minima que mantiene la caida dentro del limite es S = k x rho x L x I / Vd_permitida, con k igual a 2 en monofasico y raiz de 3 en trifasico. La caida permitida en voltios es la tension por el porcentaje limite: con 400 V y 3 por ciento, son 12 V. Ese despeje da un area en mm2 que luego se redondea al siguiente tamano estandar de la escalera AWG o kcmil.

El porcentaje de caida de tension permitido segun el uso

El limite de caida de tension no es un solo numero, depende de que alimenta el circuito y de la parte del recorrido. En Estados Unidos y Mexico, la practica comun recomienda alrededor del 3 por ciento en un circuito ramal, medido desde el tablero hasta la carga, y hasta un 5 por ciento en el recorrido total, sumando el alimentador y el ramal. Esos valores son recomendaciones de buena practica, no un requisito estricto del codigo en cada caso.

En Brasil, la norma NBR 5410 fija limites de caida de tension mas explicitos, del orden del 4 por ciento en varias configuraciones desde el origen de la instalacion hasta el punto de uso. El valor exacto depende del tipo de circuito y de donde arranca la medicion. La herramienta usa el porcentaje que ingreses, con 3 por ciento como valor por defecto, para que puedas ajustar el limite al criterio del proyecto o de la norma que aplica en tu mercado.

Un limite mas estricto pide una seccion mayor, porque deja menos margen de caida para la misma corriente y longitud. Bajar el limite del 3 al 2 por ciento en un tramo largo puede subir el calibre uno o dos pasos. Mantener el ramal cerca del 3 por ciento y el recorrido completo cerca del 5 por ciento protege el par de arranque de los motores, el brillo de la iluminacion y la vida de los equipos que sufren cuando la tension baja de mas.

Redondear al siguiente tamano estandar

La seccion que arroja cada criterio casi nunca coincide con un calibre fabricado. Los conductores vienen en una escalera de tamanos estandar, y el dimensionamiento elige el menor escalon cuya seccion iguale o supere la seccion minima calculada. Redondear hacia arriba es obligado: un conductor por debajo del area minima excede su limite de temperatura o su caida de tension permitida, segun el criterio que lo definio.

En Estados Unidos y Mexico la escalera es AWG y kcmil: 14, 12, 10, 8, 6, 4, 3, 2, 1, 1/0, 2/0, 3/0, 4/0 AWG, y luego 250, 300, 350, 400 y 500 kcmil para las secciones mayores. En AWG, un numero mas pequeno significa un cable mas grueso, lo contrario de la intuicion, asi que 3 AWG es mayor que 4 AWG. La herramienta trabaja esta escalera y elige el escalon que cubre la mayor de las dos secciones exigidas.

El salto entre calibres a veces deja algo de reserva, y eso es normal en una escalera discreta. Cuando la seccion minima cae apenas por encima de un escalon, el redondeo sube al siguiente y deja poca holgura; cuando cae apenas por debajo, el escalon elegido queda con margen de sobra. Leer la caida de tension real al tamano elegido, que muestra el panel, dice cuanto margen quedo respecto al limite que fijaste.

Cobre frente a aluminio

El material del conductor cambia tanto la ampacidad como la caida de tension. El cobre conduce mejor: lleva mas corriente y cae menos tension para la misma seccion. El aluminio conduce alrededor del 61 por ciento de lo que conduce el cobre a igual area, asi que para la misma corriente o la misma caida suele pedir un conductor de una o dos secciones mas. A cambio, el aluminio pesa menos y cuesta menos por metro, lo que lo hace comun en alimentadores grandes.

Por su menor conductividad, el aluminio rara vez se usa en secciones pequenas. Se vuelve practico a partir de unos 16 mm2, cercano a 6 AWG, y hacia arriba, donde el ahorro de costo y peso compensa el tamano extra. En circuitos ramales pequenos domina el cobre, porque un aluminio equivalente seria demasiado grueso y las conexiones pequenas en aluminio son mas delicadas. La herramienta ajusta la resistividad y la ampacidad al material que elijas, para que el calibre refleje el cobre o el aluminio real.

Al comparar materiales conviene mirar el resultado completo, no solo el precio por metro. Un aluminio mas barato pero de mayor seccion pide tubos y charolas mas grandes y terminales mas voluminosas, y su instalacion exige cuidado con la oxidacion y el par de apriete. El cobre cuesta mas por metro pero ahorra espacio y simplifica las conexiones. La decision se toma con el calibre de cada material a la vista, que la herramienta entrega para el mismo circuito con solo cambiar el selector.

Leer el criterio que manda y la caida real

El panel muestra por separado la seccion que exige la ampacidad y la que exige la caida de tension, y marca cual de las dos definio el resultado. Esa etiqueta es una de las lecturas mas utiles, porque dice donde actuar si necesitas otro calibre. Si manda la caida de tension, acortar el tramo o subir un paso el cable baja la caida. Si manda la ampacidad, el cuello de botella es la corriente y el metodo de instalacion, no la longitud.

La caida de tension real al tamano elegido cierra el calculo. Como el cable recomendado casi siempre es mayor que la seccion minima exacta, la caida real queda por debajo del limite que fijaste, y el panel la muestra en voltios y en porcentaje. En el ejemplo por defecto, al elegir 3 AWG la caida real es de 11.6 V, es decir 2.91 por ciento, dentro del limite del 3 por ciento. Leer ese margen dice cuanto puedes cargar mas el circuito o alargarlo antes de rebasar el limite.

Obtener la corriente a partir de kW y el factor de potencia

Cuando conoces la potencia de la carga pero no la corriente, la herramienta la calcula por ti. En un circuito trifasico, la corriente es I = P / (raiz de 3 x V x factor de potencia), con P en watts. En un circuito monofasico, es I = P / (V x factor de potencia), sin el factor de raiz de 3. El factor de potencia convierte la potencia real en la corriente total que de verdad circula por el conductor, que es la que fija el calibre.

Ingresa la carga en kW y su factor de potencia y deja el campo de corriente vacio para que la herramienta haga la conversion. Un factor de potencia bajo sube la corriente para la misma potencia, porque el conductor carga tambien la componente reactiva, y eso puede empujar el calibre hacia arriba. Usar el factor de potencia real de la carga, no el de placa de un solo equipo, evita quedarse corto cuando el conjunto tiene mucha componente reactiva de motores.

Los limites del metodo

Este es un dimensionamiento de primera pasada, no un calculo completo de proyecto. Usa una ampacidad de referencia por tamano y no aplica los factores de correccion por temperatura ambiente, por agrupamiento de conductores ni por metodo de instalacion, que las tablas del codigo si consideran. Tampoco dimensiona para la corriente de cortocircuito, que puede exigir una seccion mayor para que el conductor resista el tiempo que tarda la proteccion en despejar la falla.

Faltan ademas otros efectos que a veces mandan sobre el tamano. No modela las armonicas de variadores y fuentes electronicas, que calientan el conductor de mas y en circuitos con muchas cargas no lineales pueden pedir un neutro reforzado. No considera el llenado del tubo ni las reglas de conductores en paralelo. No incluye la caida de tension de arranque de motores grandes. Por eso el calibre de la herramienta es un punto de partida solido, y la seccion final se confirma con las tablas del codigo local (NEC en Estados Unidos, NOM en Mexico, NBR 5410 en Brasil) y con un ingeniero responsable.

Donde encaja esta calculadora

Sirve a quien dimensiona la instalacion electrica de una planta o un edificio: ingenieros que calculan alimentadores y ramales, jefes de mantenimiento que revisan si un cable existente aguanta una carga nueva, integradores que preparan una lista de materiales y estudiantes que resuelven un ejercicio de instalaciones. La idea es fijar el calibre en minutos, con numeros defendibles, antes de entrar al detalle con las tablas del codigo y el catalogo del fabricante.

Como la herramienta separa la seccion por ampacidad de la seccion por caida de tension, es facil probar escenarios. Puedes ver cuanto sube el calibre si alargas el tramo, si bajas el limite de caida o si cambias de cobre a aluminio. Esa comparacion rapida convierte una decision de cable en una eleccion con datos, no en una regla general aplicada a ciegas. El mismo calculo sirve para un alimentador largo entre tableros y para un ramal corto a un motor, porque el metodo de los dos criterios es el mismo; lo que cambia es cual de ellos termina mandando.

Tambien ayuda a justificar el gasto en cobre frente a quien aprueba la compra. Si el numero muestra que la caida de tension obliga a subir dos calibres en un tramo largo, es facil explicar por que ese cable mas grueso es necesario y no un lujo. La misma logica sirve para revisar si conviene acercar el tablero a la carga y ahorrar cobre, o si un tramo existente esta al limite y no admite mas carga sin recablear.

Errores comunes que conviene evitar

El primer error es dimensionar solo por la ampacidad y olvidar la caida de tension, lo que deja circuitos largos con tension insuficiente en el extremo aunque el cable no se caliente. El segundo es dimensionar solo por la caida de tension en un tramo corto y quedar por debajo de la ampacidad que la corriente exige. El tercero es no redondear al tamano estandar y suponer una seccion intermedia que la escalera AWG o kcmil no fabrica.

Un cuarto error es ignorar los factores que reducen la ampacidad, la temperatura ambiente alta, el agrupamiento de conductores y el metodo de instalacion, y quedarse con el valor de tabla base cuando el sitio exige menos. Un quinto es olvidar el 125 por ciento en cargas continuas, lo que deja el conductor y su proteccion cortos ante un calentamiento sostenido. Trabaja siempre los dos criterios, toma la mayor seccion, aplica el 125 por ciento cuando la carga sea continua, redondea al calibre estandar y confirma la ampacidad con los factores de correccion del sitio, y el dimensionamiento queda solido.

Cinco ejemplos resueltos

Ejemplo 1: la corriente de diseno

Parte del caso por defecto: un alimentador trifasico a 400 V, una corriente de carga de 80 A, un tramo de 100 m de una via, conductor de cobre, una caida de tension permitida del 3 por ciento y una carga que no es continua. Como la carga no es continua, no se aplica el factor del 125 por ciento, y la corriente de diseno es igual a la corriente de carga, 80.0 A. Ese es el valor con el que se dimensiona la seccion por ampacidad. Si la carga fuera continua, la corriente de diseno seria 80 por 1.25, es decir 100 A, y la seccion por ampacidad subiria.

Ejemplo 2: la seccion por ampacidad

El criterio de ampacidad busca el menor calibre estandar cuya corriente admisible cubra la corriente de diseno de 80.0 A. En la escalera de cobre, el conductor 4 AWG tiene una ampacidad de referencia de 85 A, suficiente para los 80 A del ejemplo, mientras que el calibre inmediato inferior no alcanza. Por ampacidad, entonces, la eleccion seria 4 AWG. Ese es el tamano que pediria la corriente si la caida de tension no existiera, y sirve de piso para el criterio termico del circuito.

Ejemplo 3: la seccion por caida de tension

El criterio de caida de tension despeja el area minima con S = raiz de 3 x rho x L x I / Vd_permitida. Con rho de 0.0224 ohm mm2 por metro, L de 100 m, I de 80 A y una caida permitida de 400 por 0.03, es decir 12 V, el area minima es raiz de 3 x 0.0224 x 100 x 80 / 12, que da 25.9 mm2. Ese valor no coincide con un calibre exacto, asi que se redondea hacia arriba: el conductor 3 AWG, con 26.7 mm2, es el menor que supera los 25.9 mm2. Por caida de tension, la seccion es 3 AWG.

Ejemplo 4: tomar la mayor

Con las dos secciones a la vista se aplica la regla de decision. La ampacidad pide 4 AWG y la caida de tension pide 3 AWG, que es un calibre mayor porque en AWG un numero menor es un cable mas grueso. El tamano recomendado es el mayor de los dos, 3 AWG, y el criterio que manda es la caida de tension. El tramo de 100 m es largo, asi que la caida acumulada empuja el calibre por encima del que la corriente sola exigiria. La recomendacion final es 3 AWG.

Ejemplo 5: verificar la caida real

Al calibre elegido se comprueba la caida de tension real, que sera menor que el limite porque 3 AWG (26.7 mm2) es algo mayor que el area minima de 25.9 mm2. Con la formula trifasica y la seccion de 26.7 mm2, la caida real es de 11.6 V, es decir 2.91 por ciento, dentro del limite del 3 por ciento. La ampacidad de referencia del 3 AWG es de 100 A, muy por encima de los 80 A de la carga, asi que el conductor tiene holgura termica. Un tramo mas corto o un cable mas grueso bajarian la caida todavia mas.

Tres consejos de experto

Dimensiona siempre por la mayor de las dos secciones

La ampacidad y la caida de tension son criterios independientes, y el que manda cambia con cada circuito. Un conductor que pasa la tabla de ampacidad puede caer demasiada tension en un tramo largo, y uno dimensionado solo por la caida puede quedar corto de corriente en un circuito corto y pesado. Calcula siempre las dos secciones y toma la mayor, redondeada al calibre estandar. Elegir la menor por comodidad deja el circuito fallando por el criterio que ignoraste, sea calentamiento o tension insuficiente en el extremo.

En tramos largos, cuida la caida de tension

La caida de tension crece de forma directa con la longitud del recorrido, asi que los alimentadores largos casi siempre terminan definidos por la caida, no por la corriente. Mantener el ramal cerca del 3 por ciento y el recorrido total cerca del 5 por ciento protege el par de arranque de los motores, el brillo de la iluminacion y la vida de los equipos que sufren con tension baja. En un tramo largo, subir un calibre o acercar el tablero a la carga suele ser mas barato a la larga que aceptar una caida que castiga cada equipo del circuito.

Trata la tabla de ampacidad como un punto de partida

El valor de ampacidad de la tabla es una referencia que las condiciones del sitio reducen. La temperatura ambiente alta, el agrupamiento de varios conductores con corriente en el mismo tubo y el metodo de instalacion recortan la ampacidad, y una carga continua suma un 25 por ciento a la corriente de diseno. Por eso el calibre de campo suele ser un paso mayor que el que la tabla base sugiere. Aplica los factores de correccion del codigo con los datos reales del sitio antes de cerrar el tamano, y confirma la seleccion con las tablas de la norma local.

Preguntas frecuentes

Fuentes, aviso legal y transparencia editorial

El metodo de dimensionar el conductor por sus dos criterios, la ampacidad y la caida de tension, tomar la mayor seccion, aplicar el factor del 125 por ciento en cargas continuas, despejar el area con la formula de caida de tension y redondear a la escalera AWG o kcmil sigue practicas reconocidas de ingenieria electrica, incluidas referencias tecnicas como Circuito Electrico sobre el calculo de la seccion por caida de tension, y guias como EleCalculator sobre el calibre de cable segun la NOM. Las secciones se calculan como estimaciones de primera pasada, y se recomienda confirmar la ampacidad con los factores de correccion por temperatura, agrupamiento y metodo de instalacion del sitio. Esta calculadora y su guia las construye y revisa el equipo de OpsCalculators; consulta nuestra Politica Editorial para saber como se investiga, construye y prueba cada herramienta.

Los resultados son estimaciones utiles para planeacion y educacion, no un sustituto de un calculo electrico completo ni de la seleccion formal con el fabricante del cable. El metodo usa una ampacidad de referencia e ignora los factores de correccion, la corriente de cortocircuito, las armonicas, el llenado del tubo y los conductores en paralelo, asi que valida los resultados antes de una decision de compra o de proyecto. Consulta nuestro Aviso Legal completo. OpsCalculators.com es operado por MAFHH INTERNATIONAL LTD. Tus datos se procesan en tu navegador y nunca se almacenan; consulta nuestra Politica de Privacidad.