Determinación de la sección de conductores para instalaciones eléctricas. Parte 1

Al momento de proyectar una instalación eléctrica es fundamental elegir correctamente la sección de los cables y conductores a utilizar. Sólo seleccionando los valores adecuados podemos garantizar el correcto funcionamiento y la seguridad de la instalación.

En esta serie de artículos te explicaré que criterios debes tener en cuenta al momento de elegir la sección de los conductores para una instalación eléctrica, empleando como marco de referencia la reglamentación AEA 90364 que se aplica a instalaciones eléctricas en la República Argentina.

Introducción

Determinar correctamente la sección de los conductores implica elegir la sección mínima normalizada observando simultáneamente tres criterios:

  • Corriente máxima admisible
  • Caída de tensión
  • Corriente de cortocircuito

En esta serie de artículos analizaremos cada uno de estos criterios por separado para que puedas seleccionar correctamente los conductores a utilizar.

No es mi intención hacer un análisis exhaustivo del tema sino mas bien dar criterios de interpretación y aplicación de las reglamentaciones en cada caso. Para el que quiera realizar un estudio mas profundo dejo recomendaciones de bibliografía y artículos al final.

Corriente máxima admisible

La circulación de corriente a través de un conductor o un cable produce una elevación de su temperatura, fenómeno que se conoce como efecto Joule.

Este calentamiento depende de muchos factores, como el material usado como conductor (Cobre o Aluminio), el material aislante (PVC o XLPE), la forma en la que está canalizado el cable (en un caño embutido, una bandeja o directamente enterrado), el agrupamiento (la cantidad de cables dentro del mismo caño), la temperatura ambiente, la sección en milímetros cuadrados, además de la intensidad de corriente circulante, claro.

Si el cable no está correctamente dimensionado, este calentamiento puede provocar daños en su estructura que pueden deteriorar el material aislante o hasta derretir el material conductor e incluso provocar un incendio.

Las temperaturas máximas admisibles para los cables y conductores con aislante de PVC especificadas por la AEA son las siguientes:

  • En servicio continuo: 70º
  • En cortocircuito para un tiempo de hasta 5 segundos: 160º

El caso del cortocircuito será analizado mas adelante. En este artículo veremos solamente el funcionamiento en servicio continuo.

Al valor de corriente máximo que mantiene la temperatura por debajo del valor límite se le denomina corriente máxima admisible y se la identifica como Iz.

La corriente máxima admisible no es el valor máximo de corriente que soporta un cable. Es aquel valor que en servicio continuo (uso constante) mantiene la temperatura del cable en valores seguros evitando que se dañe y asegurando así su vida útil.

Si no seleccionamos correctamente el cable y la corriente que circula por él supera de manera permanente la corriente máxima admisible, con el tiempo el cable se deteriorará, sus características se verán resentidas y puede ser origen de una falla, por ejemplo, por pérdida de aislación.

A modo de resumen, esto significa que debemos seleccionar el cable a utilizar de manera que al circular la corriente que hemos proyectado, no se supere la corriente máxima admisible.

Conductores IRAM 247-3

Normas IRAM

Si no recuerdas las normas IRAM que se aplican a los distintos tipos de cables empleados en las instalaciones eléctricas, tal vez debas leer primero este artículo:

Conductores y cables para instalaciones eléctricas

La reglamentación AEA 90364.7-770 (voy a referirme a esta por ser la mas nueva a la fecha) nos provee de las tablas 770.12.I y 770.12.III que especifican valores de corriente máxima admisible para distintos tipos de cables, distintas opciones de canalización y distintas secciones.

Fig. 1. Tabla 770.12.I

Como se puede ver en la Fig. 1 de mas arriba, esta tabla se aplica a cables o conductores tipo IRAM 247-3 o IRAM 62267 (aislación de PVC o material libre de halógenos) canalizados de forma embutida o superficial, como muestran las imágenes. La canalización superficial puede ser empleando caños o cablecanal.

La columna de la izquierda de la tabla es aplicable cuando tenemos un circuito monofásico (dos conductores cargados mas tierra) y la columna de la derecha se aplica a un circuito trifásico (tres conductores cargados mas neutro, mas tierra).

En todos los casos, la corriente que se muestra en las tablas está calculada para una temperatura ambiente de 40 grados. Si las condiciones son diferentes, se debe aplicar un factor de corrección (ya lo veremos mas adelante).

Ejemplo de aplicación

Digamos que estamos proyectando una instalación que contiene dos circuitos, uno de iluminación de uso general (IUG) y otro de tomas de uso general (TUG) y que a partir de los valores de DPMS definidos en la reglamentación hemos determinado las siguientes corrientes de proyecto (Ib):

CircuitoCorriente (A)
IUG2
TUG10

También supongamos que la instalación es monofásica y que emplearemos conductores del tipo IRAM 247-3 dentro de un caño embutido en la pared.

En esas condiciones, es aplicable la tabla 770.12.I.

Veamos primero que sección debemos utilizar para el circuito IUG. Con el valor de la corriente de proyecto de 2 Amper entramos en la tabla del lado izquierdo (circuito monofásico) y buscamos la sección que tenga una Iz superior a ese valor, como se puede ver mas abajo en la Fig. 2:

Fig. 2. Sección del cable para IUG

Analizando la tabla vemos que un cable de 1 mm2 tiene una Iz de 11A, que es muchas veces mayor que 2A, así que lo seleccionamos para ese circuito.

Siguiendo ahora con el circuito TUG, podríamos usar la misma sección, ya que 11A es mayor que 10A, pero para tener un margen de seguridad digamos que seleccionamos un cable de 1,5 mm2, cuya Iz es de 15A.

En resumen:

CircuitoCorriente (A)Sección (mm2)Iz (A)
IUG2111
TUG101,515

Parece que ya está todo resuelto, pero no es así.

Aunque en principio las secciones elegidas cumplen con el requisito de corriente máxima admisible, la misma reglamentación establece unas secciones mínimas para distintos tipos de circuitos que debemos observar. Es la tabla 770.11.I, que copio mas abajo:

Fig. 3. Tabla 770.11.I

Como se puede ver, esta tabla nos indica que la sección mínima del conductor para circuitos terminales IUG es de 1,5 mm2 y en el caso de circuitos terminales TUG, el mínimo es de 2,5 mm2.

Teniendo esto en cuenta, los valores ajustados serán:

CircuitoCorriente (A)Sección (mm2)Iz (A)
IUG21,515
TUG102,521

Que son valores de sección típicos para estos tipos circuitos.

Los valores de sección obtenidos de las tablas provistas por la reglamentación son valores mínimos. El proyectista siempre puede elegir secciones mayores, pero nunca menores a estas.

Cable IRAM 2178

Si el cable que estamos dimensionando es del tipo IRAM 2178 o 62266, la tabla 770.12.I no es aplicable y debemos utilizar la 770.12.III que reproduzco a continuación.

Fig. 4. Tabla 770.12.III

En esta tabla se especifican los valores de corriente máxima admisible para cables tipo IRAM 2178 e IRAM 62266 canalizados a la vista o embutidos (las dos primeras columnas de la izquierda), enterrados dentro de caños (al centro) y directamente enterrados (a la derecha), para circuitos monofásicos o trifásicos.

Se puede notar que la corriente es mucho mayor cuando los cables se canalizan enterrados, porque la temperatura de referencia es de 25 grados (en vez de 40 grados) y en estas condiciones, los cables pueden disipar el calor excedente de una forma mas eficiente.

Ejemplo de aplicación

Supongamos un circuito de iluminación de uso especial (IUE) que utiliza un cable IRAM 2178 directamente enterrado y que a partir de la DPMS para este tipo de circuitos especificada en la reglamentación y la cantidad de bocas, hemos determinado una corriente de proyecto de 9 Amperes.

Usando la tabla 770.12.III vemos que en esas condiciones de canalización un cable IRAM2178 con una sección de 1,5 mm2 tiene una corriente máxima admisible (Iz) de 29 A, lo que parece mas que suficiente.

Fig. 5. Sección para el cable de IUE

Sin embargo, al revisar la tabla de secciones mínimas de la Fig. 2 vemos que para circuitos de usos especiales la sección mínima es de 2,5 mm2, así que debemos utilizar ese valor.

Otros tipos de cables

La AEA 770 nos provee tablas para los tipos de cables analizados antes, por ser los mas comunes sobre todo en instalaciones domiciliarias (que es ámbito de aplicación de la reglamentación). Si se necesita determinar la corriente máxima de otro tipo de cable o que emplean otra canalización (como bandejas) se debe recurrir a la 90364.7 sección 771, que es mas general.

Corrección por agrupamiento

Si canalizamos juntos dos o mas circuitos (el límite según 770.10.3.8.2 es de 3 circuitos con restricciones) deberemos aplicar un factor de corrección.

Esto se debe a que si pasamos mas de un circuito por la misma canalización, tendremos mas conductores atravesados por corrientes que producen una elevación de la temperatura y se calentarán entre ellos. El efecto es equivalente al de tener muchas personas en la misma habitación: sentiremos mas calor mientras mas personas haya debido a la contribución del calor personal de cada una de ellas.

El factor de corrección a aplicar se puede tomar de la tabla 770.12.II:

Fig. 6. Factor de corrección por agrupamiento

En esta tabla vemos que el factor de corrección es menor que uno, lo que implica que se disminuye la corriente máxima admisible y que el mismo se va achicando mientras mas conductores juntos tengamos.

Ejemplo de aplicación

Volviendo al ejemplo que usamos antes, digamos que tenemos un circuito IUG y otro TUG y que los canalizamos juntos (cumpliendo las restricciones de 770.10.3.8.2).

Si los circuitos se canalizaran separadamente, las corrientes máximas admisibles (Iz) serían las que determinamos antes:

CircuitoCorriente (A)Sección (mm2)Iz (A)
IUG21,515
TUG102,521

Pero al canalizar los dos circuitos juntos debemos aplicar el factor de corrección de la tabla 770.12.II. Al ser dos circuitos monofásicos se aplica el factor de 0,8 de la primera fila:

Circuito IUG: Iz = 15A x 0,8 = 12A

Circuito TUG: Iz = 21A x 0,8 = 16,8A

Los nuevos valores, ajustados por agrupamiento son entonces:

CircuitoCorriente (A)Sección (mm2)Iz (A)
IUG21,512
TUG102,516,8

Los nuevos valores de Iz ajustados siguen siendo superiores a los 2A y 10A que habíamos proyectado para esos circuitos, así que los cables de secciones 1,5 mm2 y 2,5 mm2 siguen siendo apropiados.

Si ocurriera que luego de ajustar por agrupamiento la corriente máxima admisible no fuera superior a la corriente de proyecto, deberemos seleccionar una sección mayor que si cumpla con este requisito.

Por ejemplo, si la corriente de proyecto fuera de 17A para el circuito que emplea el cable de 2,5 mm2, al ajustar por agrupamiento la Iz sería de 16,8A, menos que 17A así que deberíamos cambiar el cable por uno de sección mayor, en este caso de 4 mm2 que tendría una Iz ajustada de 28A x 0,7 = 19,6A.

Corrección por distinta temperatura

Como vimos antes, las tablas 770.12.II y 770.12.III están creadas teniendo como referencia una temperatura ambiente del aire de 40 grados y una temperatura del suelo de 25 grados. Si las condiciones en las que vamos a usar un cable fueran distintas, debemos ajustar la corriente máxima admisible para esa temperatura.

La reglamentación AEA 770 no nos provee de una tabla para hacer este ajuste, pero podemos encontrarla en la 771 para conductores tipo IRAM 247-3:

Fig. 7. factor de corrección de temperatura

Como ejemplo, volvamos a nuestro circuito TUG para el que seleccionamos un cable de 2,5 mm2 tipo IRAM 247-3 (aislante de PVC) con una Iz de 21 A.

Si lo empleamos en un lugar donde está expuesto de manera permanente a temperaturas mayores de 40 grados (por ejemplo 50º), la corriente máxima admisible será menor. Aplicando el factor de la tabla 771.16.II.a para 50 grados:

Iz corregida = 21A x 0,82 = 17,22A

Es decir que por efecto de la mayor temperatura ambiente, la corriente máxima del cable será menor.

Comprueba lo que aprendiste

Calculadora

Te dejo esta calculadora que te permitirá calcular la sección de cables IRAM 247-3 según la corriente, el tipo de circuito y de instalación de acuerdo a la reglamentación AEA 90364.7.770

Conclusiones

En este artículo vimos como seleccionar la sección de conductores y cables tipo IRAM 247-3 e IRAM 2178 según el criterio de corriente máxima admisible empleando las tablas que nos ofrece la reglamentación AEA 90364.7-770 vigente en Argentina. También vimos como ajustar los valores obtenidos según las exigencias de secciones mínimas, agrupamiento y temperatura.

Espero que la explicación haya sido clara y te resulte de utilidad para tus proyectos eléctricos. Cualquier duda o consulta puedes dejarla mas abajo en la sección de comentarios.

En próximos artículos veremos como verificar las secciones calculadas para que cumplan las exigencias de caída de tensión y corriente de cortocircuito.

Bibliografía recomendada

Farina, Luis Alberto. Instalaciones eléctricas de viviendas, locales y oficinas. Librería y editorial Alsina.

Farina, Luis Alberto. Cables y conductores eléctricos. Librería y editorial Alsina.

Levy, Rubén. Instalaciones eléctricas seguras. Diseño, proyecto y montaje. Editorial Universitas.

Enlaces

Asociación Electrotécnica Argentina

12 comentarios en «Determinación de la sección de conductores para instalaciones eléctricas. Parte 1»

  1. Increíble toda esta información. Una consulta ¿Cuándo hablamos de Iz es el uso de caño de PVC que se utiliza para la cañería? es decir. 11 significa caño de PVC de 11m? Gracias y saludos.

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    • Hola! No, esos 11A de Iz es la corriente máxima admisible, es la cantidad de amperes que pueden pasar por el cable permanentemente antes de empezar a dañarlo. No tiene nada que ver con los caños.

      Responder
  2. Para el examen de ISA me vino muy bien y aprobé el examen ,una pena que no
    aprobara la asignatura por que electrifique al profesor , eh pero el cable de mi instalación tenia la sección correcta así que gracias .

    Responder

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