En este articulo se mostrara como se debe calcular la ampacidad de los cables ramales con la ayuda de una calculadora de ampacidad bajo la normatividad NEC/NFPA70//NTC2050.
También se analizara con que amperaje se clasifican los circuitos ramales, si es con la capacidad de los breakers o del cable, se aclara si la caída de tensión es obligatoria o no según la NEC/NFPA70//NTC2050.
Se aclarara la diferencia entre cargas continuas y no continuas, se explican las excepciones mas importantes con imágenes y ejemplos.
Por otro lado se calcula correctamente el derrateo del cableado según la cantidad de cables por tubería y como calcular el neutro. También se explicaran los artículos y sub-artículos mas utilizados de las secciones 210.18 y 210.19 de la NEC/NFPA70/NTC2050.
En negro se presenta la interpretación de la NEC de ingles a español, si bien se ha buscado hacer una interpretación muy buena se debe tener presente que esta no es una interpretación oficial de la NFPA.
En azul se muestra la explicación de los electricistas colaboradores de la pagina, si bien se ha intentado explicar de la manera mas clara posible e inclusive con imágenes y ejemplos, estas no son explicaciones o imágenes oficiales de la NFPA.
Clasificación en amperios para circuitos ramales o derivados (Articulo 210.18)
Los circuitos ramales reconocidos por este artículo se clasificarán de acuerdo con la corriente máxima permitida o la configuración del dispositivo de sobrecorriente (Breaker o protección). Ver figura 1.
Un circuito ramal o derivado con más de una salida normalmente debe tener una capacidad nominal en amperios de 15, 20, 30, 40 o 50 A (Ver figura 0). Es decir, el dispositivo de protección (breaker) generalmente debe tener uno de los anteriores amperajes para circuitos de múltiples salidas, y los conductores deben cumplir con los otros requisitos de tamaño del Art. 210.
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Nota importante (Se recomienda leer varias veces para comprender totalmente): Según la definición de «receptáculo o tomacorriente» del NEC/NFPA70/NTC2050 Art. 100, se establece claramente que un receptáculo o tomacorriente dúplex son dos receptáculos y no uno, aunque solo haya una caja y, por lo tanto, un solo tomacorriente.
Sin embargo,
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¿La corriente nominal de un circuito la determina el breaker o el cable?, imágenes y explicación Articulo 210.18
La clasificación de corriente de un circuito ramal o derivado está determinada por… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Aclaraciones y explicación a la excepción para circuitos de mas de 50A:
Una práctica común en las instalaciones industriales es proporcionar varios receptáculos o salidas eléctricas individuales con corrientes de 50 amperios o más en un solo circuito ramal para permitir la reubicación rápida de equipos (como soldadores eléctricos) para producción o mantenimiento.
La excepción a la regla 210.18 otorga un permiso limitado para usar circuitos ramales o derivados de múltiples salidas con clasificación… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Calculadora de Ampacidad de circuitos ramales
Con esta calculadora puedes calcular la ampacidad del cable de los circuitos ramales o derivados teniendo en cuanta el tipo de carga, la temperatura del aislamiento y el material del conductor: Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Conductores – Ampacidad y tamaño mínimos de circuitos ramales (Articulo 210.19).
En ediciones anteriores del NEC/NFPA70, la regla básica de esta sección decía, y todavía dice, que los conductores de un circuito derivado o ramal deben tener una ampacidad que no sea menor que la corriente máxima que suministrará el circuito.
Obviamente, esa es una regla simple y directa para garantizar que los conductores no operen en condiciones de sobrecarga. Pero, donde la carga a servir es «continua», se deben abordar otras preocupaciones, que revisaremos a través de este articulo.
Notas informativas generales de circuitos ramales
NOTA INFORMATIVA Nro. 1 Ver sección 310.15 sobre capacidad de corriente (ampacity) de los conductores.
NOTA INFORMATIVA Nro. 2 Ver la Parte II del Artículo 430 sobre capacidad nominal mínima de los conductores de circuitos ramales de motores.
NOTA INFORMATIVA Nro. 3: Ver sección 310.15(A)(3) sobre limitación de temperatura de los conductores.
NOTA INFORMATIVA Nro. 4: Los conductores para circuitos ramales, según se define en el Artículo 100, dimensionados para evitar una caída de tensión que exceda del 3 % en la salida más lejana de las cargas de energía, calefacción y alumbrado o cualquier combinación de dichas cargas, y en los que la caída máxima total de tensión tanto en alimentadores como en circuitos ramales hasta la salida más lejana no exceda del 5 %, ofrecerán una eficiencia de funcionamiento razonable. Ver nota informativa Nro. 2 de la sección 215.2(A)(1) sobre caída de tensión en los conductores del alimentador. Ver figura 3.
¿Es obligatorio garantizar la caída de tensión en un circuito ramal?, ¿Donde es obligatorio garantizar la caída de tensión?, aclaración con imágenes
La caída excesiva de voltaje en los conductores de alimentación puede.. Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Calculo de Ampacidad del cable de circuitos ramales (Articulo 210.19 (A)(1)) .
Los conductores de circuitos ramales deben tener una ampacidad (ampacity) no inferior a la carga máxima que se debe servir. Los conductores se deben dimensionar para transportar un valor no menor del mayor valor establecido en 210.19(A)(1)(a) o (b).
(a) Cuando un circuito ramal suministra cargas continuas o cualquier combinación de cargas continuas y no continuas, el tamaño mínimo del conductor del circuito ramal debe tener una ampacidad permitida no menor que la carga no continua más el 125 por ciento de la carga continua. Ver figura 4.
Ejemplo de calculo de ampacidad del cable de un circuito ramal, teniendo en cuenta cargas continuas y no continuas
En el siguiente ejemplo se tiene una carga continua de 45A, por lo tanto para dimensionar el cable se deberá… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
(b) El tamaño mínimo del conductor del circuito ramal debe tener una ampacidad permitida no menor que la carga o potencia máxima a ser servida después de la aplicación de cualquier factor de ajuste o corrección.
Excepción: si el ensamblaje (caja), incluidos los dispositivos de sobrecorriente que protegen los circuitos ramales, están certificados para funcionar…
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Cuando puedo utilizar la excepción de cargas continuas al 100% y no al 125%
La excepción cubre un dispositivo de sobrecorriente, incluido el conjunto (caja) en el que está instalado, solo si… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Ejemplo de calculo de ampacidad para los cables de los circuitos ramales con factores de corrección. ¿El factor de corrección se aplica al amperaje de los cables a 60°C, 75°C o 90°C?:
Ejemplo de calculo:
Que cable se requiere para alimentar una carga de tres fases + neutro de 45A continuos nolineales. Realizar el calculo considerando que las terminales del cable soportan máximo 75°C y los cuatro cables están en tubería.
Respuesta:
- Multiplicar la carga continua por 1,25, de la siguiente manera: 45Ax1,25=56A
- Buscar en la tabla 310.15(B)(16) el cable que a 75°C soporte mas de 56A, este cable es el No 6AWG que conduce 65A a 75°C.
- Luego se debe ir a la tabla 310.15(B)(3)(a) para derratear la capacidad del cable No 6AWG a 90°C debido a que van 4 a 6 cables conductores de corriente por la misma tubería, el factor a utilizar es 0,8. Por tanto el cable No 6AWG que conduce a 90°C un amperaje de 75A, después del derrateo podrá conducir: 75Ax0,8=60A
Nota: El derrateo por ocupación de la tabla 310.15(B)(16)(a), se debe aplicar a la corriente máxima que conduce el cable asociada a la temperatura.
En cargas no lineales el neutro se considera conductor de corriente.
Conductores de circuitos ramales con más de un receptáculo o tomacorriente (Articulo 210.19 (A)(2)) .
Los conductores de circuitos ramales que suministran potencia a más de un receptáculo o tomacorriente para cargas portátiles conectadas con cables y enchufes deben tener una capacidad de corriente no inferior a la corriente del circuito ramal.
Aclaraciones y explicación articulo de calculo de conductores para circuitos ramales con múltiples tomacorrientes o receptáculos articulo 210.19(A)(2):
La redacción de la regla en 210.19 (A) (2) requiere… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Ejemplo de calculo de conductores de circuitos ramales múltiples que alimentan varios tomacorrientes o receptáculos
Por ejemplo, suponga que dos circuitos de múltiples salidas trifásicas de 4 cables van en una sola tuberia. Surgen dos preguntas:
(1) ¿Cuánta corriente se puede poner en los conductores?
(2) ¿Cuál es la clasificación máxima de protección contra sobrecorriente que se puede usar para cada uno de las seis líneas?
Evalúe este problema asumiendo que se alimentan tomacorrientes o salidas eléctricas trifásicas y luego evalúelo nuevamente asumiendo que el circuito suministra iluminación fluorescente.
Los ocho cables en la tubería (seis fases y dos neutros) deben tomarse como… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Circuitos ramales de cocinas y artefactos de cocina (Articulo 210.19 (A)(3)) .
Los conductores de los circuitos ramales que alimenten estufas domésticas, hornos montados en la pared, estufas de sobreponer y otros artefactos de cocina, deben tener una capacidad de corriente (ampacity) no inferior a la corriente nominal del circuito ramal y no menor que la carga máxima que deben alimentar. Para estufas de 8,75 kW o de mayor capacidad nominal, la capacidad nominal mínima del circuito ramal debe ser de 40 A.
EXCEPCIÓN Nro. 1: Los conductores derivados de un circuito ramal de 50 A que alimentan estufas eléctricas, hornos eléctricos montados en la pared y estufas de sobreponer, deben tener una capacidad de corriente (ampacity) mínima de 20 A, y ser suficiente para la carga que se va a alimentar. Estos conductores en derivación incluyen todos los conductores que son parte de los terminales suministrados con el artefacto que son más pequeños que los conductores del circuito ramal. Las derivaciones no deben ser más largas de lo necesario para prestar el servicio eléctrico al artefacto. Figura 5.
Ejemplo de uso de la exepcion No 1 articulo 210.19(A)(3). ¿Cuando se alimenta una estufa u horno se puede derivar un circuito de 20A de uno de 50A?:
Tanto los pigtails instalados en fábrica como los conductores instalados en campo se consideran conductores ramales a aplicar esta excepción. Esta excepción permite… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
EXCEPCIÓN Nro. 2: Debe permitirse que el conductor neutro de un circuito ramal trifilar que alimenta una estufa eléctrica, un horno montado en la pared o una parrilla de mesón, sea más pequeño que los conductores no puestos a tierra, cuando la demanda máxima de la cocina con capacidad nominal de 8,75 kW o más se ha calculado de acuerdo con la columna C de la Tabla 220.55, pero tales conductores deben tener una capacidad de corriente (ampacity) mínima del 70 % de la capacidad nominal del circuito ramal y no deben tener una sección transversal a 5,25 mm2 (10 AWG).
Ejemplo de uso de la excepciónNo 2 articulo 210.19(A)(3). Capacidad del neutro de estufa eléctrica
La columna c de la tabla 220.55 indica que la demanda máxima… Este contenido esta bloqueado... Para desbloquearlo debes adquirir una cuenta premium o iniciar sesión
Circuitos ramales para otras cargas (Articulo 210.19 (A)(4)) .
Los conductores de un circuito ramal que alimenten cargas diferentes de las especificadas en la sección 210.3 y otros artefactos diferentes de los de cocción, que se especifican en la sección 210.19(A)(3), deben tener una capacidad de corriente (ampacity) suficiente para las cargas conectadas y no deben ser de sección transversal menor a 2,08 mm2 (14 AWG).
EXCEPCIÓN 1: Los conductores ramales deben tener una capacidad de corriente (ampacity) suficiente para la carga instalada. Además, deben tener una capacidad de corriente (ampacity) no menor de 15 A para circuitos de capacidad nominal menor de 40 A, y no menor de 20 A para circuitos con capacidad nominal de 40 o 50 A y sólo cuando esos conductores en derivación alimenten cualquiera de las siguientes cargas:
(a) Portabombillas o equipos de alumbrado individuales con derivaciones que se extienden máximo 0,45 m más allá de cualquier parte del portabombillas o de la luminaria.
(b) Equipos de alumbrado con conductores en derivación como se indica en el Artículo 410.117.
(c) Salidas individuales que no sean de tipo tomacorriente, con cables en derivación de no más de 0,45 m de longitud.
(d) Artefactos de calefacción industrial con lámparas de luz infrarroja.
(e) Terminales no calefactores de los cables y tapetes de deshielo y fusión de la nieve.
EXCEPCIÓN 2 Debe permitirse que los cables y cordones flexibles de los artefactos sean de sección transversal menor a 2,08mm2 (14 AWG), como se permite en la sección 240.5.
Aclaraciones y explicación excepción (Articulo 210.19 (A)(4)):
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Circuitos ramales de más de 600 V (Articulo 210.19 (B)) .
La capacidad de corriente (ampacity) de los conductores debe estar acorde con las secciones 310.15 y 310.60, según sea aplicable. Los conductores de circuitos ramales de más de 600 V se deben dimensionar, de acuerdo con la sección 210.19(B)(1) o la (B)(2).
(1) Generalidades. La capacidad de corriente (ampacity) de los conductores del circuito ramal no debe ser inferior al 125 % de la carga potencial de diseño de los equipos de utilización que serán operados simultáneamente.
(2) Instalaciones supervisadas. Para instalaciones supervisadas, se permite que las dimensiones del conductor del circuito ramal sean determinadas por personal calificado bajo supervisión de ingeniería. Las instalaciones supervisadas se definen como aquellas partes de la instalación donde se cumplen las dos condiciones siguientes:
(1) Las condiciones de diseño e instalación se suministran bajo la supervisión de ingeniería.
(2) Personas calificadas con capacitación y experiencia documentada en sistemas de más de 600 V proveen el mantenimiento, el monitoreo y el servicio del sistema.