CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LOS CONDUCTORES

CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LOS CONDUCTORES

La capacidad de corriente del conductor depende de:

• El material aislante que lo recubre.
• Su sección o área transversal.
• Y de la temperatura a la cual está sometido dicho conductor.

MATERIAL AISLANTE DE LOS CONDUCTORES.

Es el material que cubre los conductores con el objeto de no permitir corto circuito o choques eléctricos cuando dos o mas  de ellos entran en contacto y portan cargas eléctricas contrarias. Son también conocidos como “Dieléctricos” y se fabrican en diferentes materiales.

Deben tener las siguientes características:

• Alta resistencia al paso de electrones a través de ellos.
• Soportar altas tensiones mecánicas.
• Deben ser flexibles.
• A nivel comercial interesan su duración y economía.
• Deben soportar en cierto grado temperatura, agentes atmosféricos como humedad, calentamiento del sol y agentes químicos como salinidad y ácidos.

Los más comunes son:

Polietileno: Excelentes propiedades dieléctricas, resistente a la humedad, es inflamable, resiste la acción solar, es económico, solo viene en color negro.

Cloruro de polivinilo (PVC): También conocido como “Termoplástico”, presenta  muy buenas propiedades dieléctricas, resistente a la humedad y sustancias químicas, resistente al calor, viene en varios colores y es económico.

A NIVEL COMERCIAL:

Los conductores traen el aislamiento con una identificación escrita en letras las cuales por estándares especifican el tipo de material aislante y la temperatura que soporta.

NOTA:            Salvo que se especifique lo contrario los aislantes comerciales pueden soportar hasta 600 V.

 

NOTA:            La especificación VW – 1 indica que el conductor pasó la prueba de no permitir la propagación de la llama en caso de incendio, como lo exige la norma NTC2050.

Las identificaciones más comunes  en instalaciones eléctricas domiciliarias son:

T                Cubierta Termoplástico. Temperatura máxima de operación: 60°C. Utilizada en interiores.

TW      Cubierta Termoplástico resistente a la humedad. Temp. Máx.: 60°C. Utilizada en interiores y zonas húmedas.

THW         Cubierta termoplástico resistente al calor y a la humedad. Temp. Máx.: 75°C. Utilizada en interiores y exteriores.

THHN / THWN          Cubierta termoplástico con refuerzo de Nylon, resistente al calor y a la humedad. Temp. Máx.: 90°C. Utilizada en interiores y exteriores. Especial para instalaciones en sitios abrasivos o contaminados con aceite, grasas, gasolina y otras sustancias químicas.

CORRIENTE QUE PUEDEN CONDUCIR: La cantidad de corriente depende principalmente del calibre que se tenga y otros aspectos como Temperatura y numero de conductores por ducto. (Tabla 1)

Cuando la temperatura es mayor de 20° C, la capacidad de transportar corriente empieza a verse afectada. (Tabla 2).

De igual manera, cuando por un ducto pasan 4 o mas conductores, la capacidad de conducción empieza a disminuir ya que la temperatura interna del ducto empieza a subir. (Tabla 3).

Tabla 2 Numero de conductores	Factor de corrección
4 y 6	0.8
7 y 9	0.7
10 y 20	0.5
21 y 30	0.45
31 y 40	0.4
41 y más	0.35

TOMADAS DE LAS TABLAS 310 - 16  Y 310 - 17 DE LA  N T C  2050

Tabla 1 CALIBRE AWG	POR DUCTO no más de 3 conductores
	TW 60ºC	THW 75ºC	THHN/THWN 90ºC
14	20	20	25
12	25	25	30
10	30	35	40
8	40	50	55
6	55	65	75
4	70	85	95
3	85	100	110
2	95	115	130
1	110	130	150
1/0	125	150	170
2/0	145	175	195
3/0	165	200	225
4/0	195	230	260
250	215	255	290
350	260	310	350
500	320	380	430

Tabla 3. FACTORES DE CORRECCIÓN
T ambiente C	TW	THW
21-25	1.08	1.05
26-30	1	1
31-35	0.91	0.94
36-40	0.82	0.88
41-45	0.71	0.82
46-50	0.58	0.75
51-55	0.41	0.67
56-60		0.58

EJEMPLOS:

1.    Cuál debe ser la capacidad máxima de corriente admisible en cada uno de los 6 conductores, que van por el mismo ducto para alimentar varios circuitos, bajo las siguientes condiciones: conductores No 8 AWG con aislamiento THW y temperatura ambiente de 42 ° C?

Un conductor No 8 AWG con aislamiento THW puede conducir por ducto en condiciones normales  hasta 50A.

6 conductores pasan por el mismo ducto entonces la capacidad de conducción se reducirá 0.8 y como la temperatura es de 42 ° C, disminuirá 0.82 mas:

50A * 0.8 * 0.82 = 32.8A

En conclusión por éstos conductores 8 AWG THW solo pueden circular hasta 32.8A para que no se recalienten y se dañen.

2.    Cuál debe ser el calibre de 4 conductores con aislamiento THW, que van por ducto a través de los cuales se desea transportar 140A si la temperatura ambiente es de 38°C?

En condiciones normales el calibre correcto sería el No 1/0 AWG, pero como van por el mismo ducto 4 y están a 38° C, el calibre adecuado con base a los factores de corrección es:       140A * 1/0.8 * 1/0.88 = 198.86 A

Por consiguiente, para cumplir con las exigencias del circuito, y de acuerdo con el cálculo realizado, es necesario emplear un conductor Nº3/0 AWG, el cual puede transportar hasta 200A.

3.    Cuál debe ser el calibre para una instalación eléctrica que consume 1000W, temperatura ambiente 32º, se utilizan alambres de cobre con aislamiento THW (resistentes al calor, humedad), por lo general van hasta cinco (5) cables por ducto.

R/ta: Por ley de Watt tenemos que: , y despejando la corriente tenemos:

 reemplazamos V=120V y tenemos: ,  Dividimos por los factores de corrección de temperatura y número de conductores por ducto, para obtener el calibre del cable Por consiguiente el calibre del cable debe soportar 12.08A, el calibre No 14 AWG, pero es el mínimo permitido en instalaciones residenciales, y previendo algún cambio se emplea el calibre No. 12 AWG que resiste 5A más.

APARATOS	POTENCIA (W)
Sanduchera 2 puestos	650
Bombillo 100W	100
Tomas generales Dobles o sencillos	180 mínimo
Computador	250 a 600
Lavadora de 17 libras	750
Grabadora	40
Aspiradora	215
Brilladora	215
Cafetera residencial	700
Licuadora	400
TV 14" a 20"	80
Calentador de 100 Lts	2200

APARATOS	POTENCIA (W)
Horno-Estufa residencial	2000
Estufa de dos boquillas	2500
Estufa de tres boquillas	3750
Estufa de cuatro boquillas	5000
Horno microondas	1200
Nevera de 8 pies	124
Nevera de 12 pies	175
Plancha	1000
Ventilador residencial	80
Ducha instantánea	3500

EJERCICIOS

1.      Hallar la carga total de demanda y el calibre de los alambres alimentadores para:

6 tomacorrientes cada uno con una capacidad de 280W más tres lámparas de 100W

8 lámparas fluorescentes de 40W , 8 bombillos de 60W, 3 tomacorrientes de 200W.

5 tomas de 250W y uno de 600W.

2 reflectores de 200W, 24 lámparas fluorescentes de 32W cada una

Un toma especial de 1000W y dos más de 750W cada uno.

2.    Una casa tiene: 1 jacuzy (6000W), 3 calentadores de agua de 30 c/u. 18 bombillos de 100W c/u. 13 bombillos de 100W. 2 Reflectores de 250W c/u. 1 horno/estufa 4500W. 3 neveras de 300W, 175W y 400W respectivamente. 7 televisores de 29” de 135W c/u. 4 motobombas de la piscina de 3/4Hp para cada motor (Hp=746W). 1 equipo de sonido de 180W. 5 sanducheras de 4A c/u. 4 planchas de 1200W c/u.

1. Calcular el calibre de la acometida, sistema monofásico 120V.
2. Calcular el calibre de la acometida, sistema monofásico trifilar 220V.

3.    Halle la capacidad máxima de corriente para cada uno de los siguientes casos:

a.   5 conductores  calibre 10 AWG TW  que van por el mismo ducto a 20°C(no hay corrección)

b.   8 conductores  calibre 12 AWG THW  que van por el mismo ducto a 36°C.

c.   3 conductores  calibre 14 AWG TW  que van por el mismo ducto a 38°C.

d.   7 conductores  calibre 8 AWG THW  que van por el mismo ducto a 28°C.

e.   2 conductores  calibre 12 AWG TW  que van por el mismo ducto a 45°C.

4.   Halle el calibre adecuado para cada uno de los siguientes casos:

a.    Se desea transportar 60 A por 5 conductores THW que van en un mismo ducto a una temperatura de 25 °C?

b.    Se desea transportar 30 A por 4 conductores TW que van en un mismo ducto a una temperatura de 40 °C?

c.    Se desea transportar 100 A por 3 conductores THW que van en un mismo ducto a una temperatura de 20 °C?