Cálculo de conductores

Por: Ing. Hernán Hernández

Aunque éste es un tema que se ha tocado muchas veces, siempre es necesario tener en cuenta la importancia de la correcta selección de los conductores eléctricos. Algunos fabricantes desarrollan métodos tan sencillos para la selección de estos materiales que cada vez resulta más fácil, y solamente es cuestión de definir algunos parámetros y buscar en tablas el calibre adecuado; sin embargo, cualquier método no sirve de nada si no se tienen presentes los efectos de un mal cableado.

Los efectos de una mala selección
Una mala selección en el calibre del conductor produce: 
– Efectos dañinos y funcionamiento irregular en los equipos eléctricos
– Disminución de la vida útil del conductor
– Variaciones en la tensión eléctrica
– Cortes de suministro debido al daño en el conductor
– Pérdida de energía por calentamientos y caídas de tensión
– Cortocircuito, cuando la temperatura de un conductor es tal que llega a derretir el aislamiento
– Sobrecalentamiento de líneas por un calibre menor al necesario
– Riesgo de incendio, cuando se generan chispas en los conductores y que no activan las protecciones principales
– Pérdidas económicas al usuario final. Este aspecto es muy importante ya que puede hacer la diferencia entre que el cliente los recomiende debido al buen trabajo y desempeño de su instalación, o que pase lo contrario debido a que el sistema presenta fallos constantes que consumen mayor cantidad de energía y requiere mantenimiento o reparación por vicios ocultos

Como reglas generales, los principales factores que se deben considerar al calcular el calibre mínimo para un conductor de baja tensión son: 

1 Que la sección del conductor pueda transportar la corriente necesaria.
2 Que la temperatura de operación del conductor no dañe su aislamiento.    3 Que la caída de tensión esté dentro de los parámetros de funcionamiento del equipo eléctrico y que se determina en base a lo que solicita la NOM 001 SEDE 2012.

Es vital considerar los tres aspectos a la vez, porque en caso contrario se podrían ocasionar los siguientes problemas si la sección de cobre es menor a la requerida:

– El conductor tendrá mayor resistencia eléctrica, aumentando las pérdidas de energía.
– El conductor tendrá mayor temperatura de operación, aumentando la resistencia eléctrica y deteriorando el aislamiento.
– La caída de tensión en la línea será mayor a la permitida, lo cual puede afectar la operación en el punto de carga y dañar los equipos.

Es normal que la corriente eléctrica provoque calentamiento en los conductores debido al efecto de Joule, pero un exceso en la temperatura originado por un conductor subdimensionado puede originar efectos negativos en su aislamiento, tales como disminución de la resistencia de aislamiento, de la resistencia mecánica, de su vida útil y deterioro o envejecimiento del aislamiento como grietas o cristalización.

Otros aspectos importantes

El servicio que ofrece la energía eléctrica y la seguridad dependen, entre otros aspectos, de la calidad e integridad de los aislamientos de los conductores.

Otro factor que puede afectar a un conductor bien seleccionado, pero que no cuenta con la protección adecuada, por ejemplo si está expuesto directamente a la luz del sol, los rayos ultravioleta degradarán rápidamente el aislamiento provocando riesgo de fugas de corriente, chispas y arcos eléctricos.

Para brindar una protección integral, una vez que se determina el número de conductores a utilizar en una trayectoria, es necesario seleccionar la canalización adecuada respetando el factor de relleno, tipo de material, número de curvas y método de instalación.

Uno de los vicios ocultos más comunes es el daño en el aislamiento al momento del jalado del conductor; este fenómeno se presenta con mucha más frecuencia cuando se utilizan chalupas y cajas metálicas. Por ejemplo, al instalar un alimentador para una bomba de agua, cuyo alambrado será expuesto, lo mejor es seleccionar una canalización no metálica ETN como POLIFLEX Negro, que está fabricado con protección de rayos ultravioleta y que además está disponible en las medidas más usadas (1/2″ y 3/4″).

Si no se cuida que la caída de tensión sea correcta:

– El circuito y los conductores trabajarán fuera de norma. 
– Pueden dañarse los equipos alimentados, o no dar el servicio requerido.

Con lo anterior, se reitera que la correcta dimensión de los conductores eléctricos tiene importancia vital en la operación eficiente y segura de una instalación eléctrica. Por tal motivo es primordial que se considere este aspecto al momento de diseñar una instalación eléctrica.  

Tres de los parámetros principales para el cálculo o selección de los conductores son: la capacidad conductiva, la cantidad de conductores que van en una canalización y la temperatura.