Del apropiado diseño de un circuito eléctrico depende la seguridad del edificio y el buen funcionamiento de los equipos, el cálculo de estos se establece en el código eléctrico nacional de CR que prácticamente es lo mismo que el NEC internacional.

La medición del voltaje en el punto de abastecimiento de un equipo se puede comparar con la presión del agua que sale por el grifo; cuanto más grueso es la tubería va a tener menor restricción para el paso del agua, análogamente la energía eléctrica es un fluido, cuando la selección del diámetro es más grueso va a haber menor resistencia al paso de corriente, pero cuando no es el adecuado provoca pérdidas en calor.

En el cálculo del calibre del cable hay que considerar que el conductor tenga suficiente diámetro para transportar la corriente necesaria, que la temperatura no dañe el aislamiento y que la caída de voltaje esté dentro del rango apropiado, porque cuando el diámetro del conductor es muy delgado tendrá mayor resistencia eléctrica aumentando las pérdidas de energía incrementando la temperatura y deteriorando el aislamiento. Además cuando la caída de tensión en la línea es mayor a la permitida se afecta la operación y se dañan los equipos, un efecto es que se pueden quemar frecuentemente las tarjetas electrónicas.

En un nuevo circuito eléctrico se selecciona el tipo de conductor de acuerdo la corriente que se va a transportar mediante las formulas eléctricas usuales o con los datos del fabricante; además se deberá saber si la instalación se efectuará en tubería, al aire libre o en canasta porque en una canalización cerrada el cable tenderá a calentarse por lo que su capacidad para transportar corriente eléctrica disminuye, para esto existen tablas en el NEC con el fin de aplicar los factores de corrección por temperatura y agrupamiento para determinar cuanta capacidad de conducción pierde.


El tamaño del cable con una caída de tensión permitida se puede conocer calculando “su área transversal”, se requiere tener el valor de la corriente y la longitud del conductor medido en un solo sentido desde el punto de alimentación hasta el punto de conexión de la carga, para esto se usa la siguiente fórmula:

En un Sistema Trifásico:

S = (2 √2 x L x I) / (VL x e%)
Donde:

S = Área conductora del cable en milímetros cuadrados (mm2). *Usar tabla anexa.
L = Longitud entre el punto de alimentación en metros.
I = Corriente de carga en amperios.
VL = Voltaje de línea a línea en Voltios.
e% = Caída de voltaje permitida de forma porcentual.

**En un sistema monofásico se usa esta fórmula:
S = (4 x L x I) / (Vf x e%).

Ejercicio: Cual es el calibre del cable que se debe usar para instalar un equipo que consume 100 Amperios, se encuentra a 124 metros del centro de carga, los conductores viajaran por una canasta, la temperatura ambiente promedio es de 27 Celsius y la caída permitida es de un 3%?

Según NEC 310-17 Factor de corrección por temperatura es 1. (100Ax1) = 100 A

S (mm2) = (2 x 1.41 x 124m x 100 Amperios) / (208 V x 3%)
S (mm2) = 56 mm2

En caso que el resultado sea un valor intermedio entonces se utilizará el calibre inmediato superior en este caso 67,43 mm cuyo calibre es 2/0.

El método anterior es de gran utilidad por ser muy práctico y preciso. Si por limitación de presupuesto se decide utilizar calibres menores se caerá en falsas economías poniendo en peligro las instalaciones y la seguridad de las personas.

Por Ing. Renato Soto.