Calculadora de Calibre de Cable Eléctrico - Herramienta de Tamaño AWG

Calculadora de calibre de cables eléctricos

Una calculadora de calibre de cables eléctricos recomienda un tamaño de cable seguro, medido en AWG (American Wire Gauge), para un circuito eléctrico doméstico. Utiliza tres datos —la carga en amperios o vatios, la longitud del tendido del cable en un solo sentido, expresada en pies, y el voltaje del sistema— para elegir el cable más delgado que pueda transportar la corriente sin sobrecalentarse ni perder demasiado voltaje durante el recorrido.

Un cable demasiado delgado para la carga puede sobrecalentarse, derretir su aislamiento o provocar un incendio. Un cable demasiado delgado para un tendido largo también puede causar una gran caída de voltaje, lo que hace que las luces pierdan intensidad y que los motores funcionen a una temperatura excesiva. Esta herramienta comprueba ambos problemas a la vez y devuelve el calibre más pequeño que supera las dos pruebas.

Cómo usar la calculadora de calibre de cables

1. Elija un tipo de proyecto (opcional). Las configuraciones predeterminadas para una bomba de estanque de jardín, el cableado de un cobertizo, un circuito de una casa pequeña o un taller completan valores habituales.
2. Introduzca la carga. Escriba directamente los amperios o cambie a vatios para que la calculadora divida entre el voltaje y obtenga los amperios.
3. Introduzca la distancia en un solo sentido desde el panel de interruptores hasta el dispositivo, en pies. Esta es la longitud del tendido en una sola dirección, no la ida y vuelta. La calculadora la duplica internamente para tener en cuenta el conductor de ida y el conductor de retorno.
4. Elija 120V o 240V, los dos voltajes residenciales estándar.
5. Marque «carga continua» si el circuito funcionará durante 3 horas o más sin interrupción, como un cargador de vehículo eléctrico o un calefactor. La norma 210.19(A)(1) del NEC exige que el cable esté dimensionado para el 125% de ese tipo de carga.
6. Lea el resultado. Muestra el calibre recomendado, la corriente máxima de ese calibre, el porcentaje de caída de voltaje y una etiqueta de seguridad: seguro, precaución o inseguro.

Cómo calcular el calibre de un cable

La calculadora realiza dos comprobaciones para cada calibre, comenzando en 14 AWG y avanzando hacia cables más gruesos hasta que ambos resultados sean satisfactorios.

1. Convertir vatios en amperios

Si la carga se expresa en vatios, primero se convierte en amperios:

$I = \frac{P}{V}$

donde I es la corriente en amperios, P es la potencia en vatios y V es el voltaje del sistema. Una bomba de 200 vatios en un circuito de 120V consume 200 ÷ 120 = 1,67 amperios.

2. Añadir el margen de carga continua

Para una carga continua, la corriente requerida se multiplica por 1.25 antes de comprobar la ampacidad. La comprobación de caída de voltaje sigue utilizando la corriente real:

$I_{required} = I \times 1.25$

3. Comprobar la ampacidad

La ampacidad es la corriente máxima que puede transportar un calibre. La calculadora utiliza los valores siguientes, que corresponden a la columna de 60°C de la tabla 310.16 del NEC para cobre sin recubrimiento. Esta es la columna aplicable a los cables NM-B («Romex») y UF, los tipos utilizados en las configuraciones predeterminadas de la calculadora, aunque los conductores individuales dentro de esos cables estén clasificados para 90°C. Un cable más grueso instalado en un conducto metálico con terminales homologados para 75°C puede transportar legalmente más corriente en algunos de estos calibres, pero esta calculadora no presupone esa configuración.

Un calibre supera este paso si su corriente nominal es igual o superior a la corriente requerida del paso 2.

4. Comprobar la caída de voltaje

Incluso un calibre con ampacidad suficiente puede perder demasiado voltaje en un tendido largo. La calculadora utiliza los valores de resistencia anteriores:

$V_{drop} = \frac{2 \times R \times I \times L}{1000}$

$V_{drop\%} = \frac{V_{drop}}{V_{source}} \times 100$

Aquí, R es la resistencia del cable en ohmios por 1000 pies, I es la corriente real en amperios, no la cifra ajustada para carga continua, L es la distancia en un solo sentido en pies, y el 2 tiene en cuenta que la corriente sale por un conductor y vuelve por el otro.

La calculadora clasifica el resultado de la siguiente manera:

• Seguro: caída de voltaje inferior al 3%
• Precaución: caída de voltaje del 3% hasta el 5%
• Rechazado: caída de voltaje superior al 5%; la calculadora prueba el calibre siguiente, más grueso

Si ningún calibre hasta 2 AWG satisface ambas comprobaciones, la calculadora devuelve «2 AWG o más grande» con una etiqueta de inseguro y recomienda consultar a un electricista autorizado.

Ejemplo de cálculo

Considere una carga de 15 amperios en un tendido de 100 pies en un solo sentido, a 120V, que no es continua. Es la configuración predeterminada de cableado de cobertizo de la calculadora.

Probar 14 AWG. Su ampacidad es de 15A, que apenas alcanza para una carga de 15A. Su caída de voltaje es:

$V_{drop} = \frac{2 \times 3.07 \times 15 \times 100}{1000} = 9.21\text{ V}$

$V_{drop\%} = \frac{9.21}{120} \times 100 = 7.68\%$

Esto supera el límite del 5%, por lo que 14 AWG se rechaza aunque haya superado la comprobación de ampacidad.

Probar 12 AWG. Su ampacidad es de 20A, suficiente para la carga de 15A. Su caída de voltaje es:

$V_{drop} = \frac{2 \times 1.93 \times 15 \times 100}{1000} = 5.79\text{ V}$

$V_{drop\%} = \frac{5.79}{120} \times 100 = 4.83\%$

Esto queda por debajo del límite del 5%, por lo que 12 AWG se acepta. Como 4,83% supera el 3%, el resultado se etiqueta como «precaución» en lugar de «seguro». La calculadora recomienda un cable de 12 AWG con una advertencia de precaución para este tendido.

Tipos habituales de proyectos

• Bomba de estanque de jardín: normalmente unos cientos de vatios, a menudo a una distancia de 50–200 pies de la vivienda, en un circuito exterior de 120V protegido por GFCI.
• Cableado de un cobertizo: circuitos de 15–20 amperios, normalmente a 50–150 pies del panel principal.
• Circuitos de una casa pequeña: una combinación de circuitos de 120V y 240V en tendidos interiores cortos.
• Herramientas eléctricas de taller: circuitos de 20 amperios o más, a menudo de 240V para equipos de gran potencia, en tendidos de 20–100 pies.

Consideraciones de seguridad

Un electricista autorizado debe encargarse de los trabajos en el panel de servicio, de cualquier trabajo que requiera un permiso y de toda instalación que el usuario no se sienta capaz de realizar de forma segura. El calibre del cable siempre debe coincidir con la capacidad del interruptor del circuito, y se debe consultar la normativa eléctrica local antes de comenzar el proyecto. Esta calculadora sirve como ayuda para la planificación, no como sustituto de la comprobación del cumplimiento de la normativa.

Preguntas frecuentes

¿Qué calibre de cable necesito para 20 amperios?

El cable de cobre de 12 AWG es el mínimo para un circuito de 20 amperios; su ampacidad es exactamente de 20A. En un tendido de 120V, la caída de voltaje se mantiene por debajo del 3% (seguro) hasta aproximadamente 47 pies y por debajo del 5% hasta aproximadamente 78 pies. Después de unos 78 pies, esta calculadora cambia la recomendación a 10 AWG.

¿Qué distancia puedo cubrir con un cable de 12 AWG a 20 amperios?

A 20 amperios y 120V, el cable de 12 AWG se mantiene en la zona de caída de voltaje «segura» (inferior al 3%) durante unos 47 pies. Entre aproximadamente 47 y 78 pies todavía se puede utilizar, pero se marca como «precaución» (caída del 3–5%). Más allá de unos 78 pies, la caída supera el 5% y la calculadora recomienda 10 AWG.

¿Qué significa AWG?

AWG significa American Wire Gauge, el sistema estándar utilizado en Norteamérica para el diámetro de los cables. Un número AWG menor indica un cable más grueso: 10 AWG es más grueso que 14 AWG y puede transportar más corriente.

¿Cuál es la diferencia entre un cable de 12 AWG y uno de 14 AWG?

El cable de 12 AWG es más grueso y está clasificado para hasta 20 amperios. El de 14 AWG es más delgado y está clasificado para hasta 15 amperios. El cable de 12 AWG es el estándar para los circuitos de tomas de cocina y baño y otros circuitos de 20 amperios; el de 14 AWG es estándar para circuitos de iluminación y tomas de 15 amperios.

¿Qué ocurre si utilizo un cable demasiado delgado para la carga?

Un cable de tamaño insuficiente puede sobrecalentarse, derretir su aislamiento y crear riesgo de incendio. También puede provocar una caída excesiva de voltaje, que reduce la intensidad de las luces y puede dañar los motores, además de hacer que el interruptor se dispare repetidamente. Asimismo, no superará la inspección conforme a la mayoría de las normativas eléctricas.

¿Es adecuado un cable de 10 AWG para 30 amperios?

Sí. El cable de cobre de 10 AWG está clasificado para 30 amperios en la columna de 60°C utilizada por los cables NM-B y UF, y es el calibre estándar para muchos circuitos de 30 amperios, como los de calentadores de agua eléctricos y aires acondicionados de ventana. El interruptor debe seguir coincidiendo con el calibre del cable, y se debe comprobar la caída de voltaje en los tendidos largos.

Información sobre estos valores

Esta calculadora utiliza la columna de ampacidad de 60°C de la tabla 310.16 del NEC y los valores de resistencia de la tabla 8 del capítulo 9 del NEC para conductores de cobre sin recubrimiento, con un umbral de precaución del 3% y un umbral de rechazo del 5% para la caída de voltaje en circuitos derivados. La normativa local puede diferir del National Electrical Code, y solo un electricista autorizado o un inspector local puede confirmar qué requiere una instalación específica.