Calculadora de Sección de Cable Eléctrico (mm²)

Cómo funciona el cálculo

Cómo calcular la sección de un cable eléctrico en mm²

Dimensionar bien la sección de un cable eléctrico es una de las tareas básicas de cualquier instalación. Una sección insuficiente se calienta en exceso durante el servicio, deteriora el aislamiento y aumenta el riesgo de incendio. Una sección excesiva encarece el material sin aportar seguridad adicional. La norma internacional IEC 60364-5-52 recoge los dos criterios que fijan la sección mínima: la capacidad de conducción de corriente y la caída de tensión admisible. El cable instalado debe cumplir ambos a la vez.

Criterio 1: capacidad de conducción de corriente

El primer criterio es el más directo. El cable debe transportar la corriente de proyecto sin que la temperatura del conductor supere el límite del aislamiento. Para cables con aislamiento de PVC instalados en tubo empotrado en pared o en losa de concreto o mampostería (método B2 de la IEC 60364-5-52), la temperatura máxima en régimen permanente es de 70 °C.

La corriente de proyecto (Ib) se calcula a partir de la potencia activa y del tipo de alimentación:

• Circuito monofásico: Ib = P / (V × cos φ)
• Circuito trifásico: Ib = P / (√3 × V × cos φ)

Con Ib calculado, se consulta la tabla de capacidades de conducción por sección normalizada, para el método B2, aislamiento PVC y conductor de cobre. Como referencia para circuitos monofásicos, 1,5 mm² admite 15,5 A; 2,5 mm² admite 21 A; 4 mm² admite 27 A; 6 mm² admite 34 A; 10 mm² admite 46 A; 16 mm² admite 62 A; 25 mm² admite 80 A; y 35 mm² admite 99 A. En circuitos trifásicos, los valores son algo inferiores por el calentamiento mutuo entre los tres conductores activos.

Se selecciona la primera sección normalizada cuyo valor de Iz sea igual o superior a Ib.

Criterio 2: caída de tensión máxima

El segundo criterio limita la pérdida de tensión a lo largo del conductor. La resistencia del cable provoca una caída de tensión proporcional a la longitud y a la corriente. En circuitos largos, una caída excesiva reduce la tensión en los terminales del equipo, lo que afecta a su funcionamiento, a la calidad de la iluminación y a la vida útil de los motores.

El límite de caída de tensión depende del tipo de circuito y lo fija el proyecto de la instalación o la norma aplicable. Antes de dimensionar, compruebe el límite en el código eléctrico vigente (COVENIN 200) o en las especificaciones del proyecto. La calculadora trabaja con el límite que usted seleccione, expresado en voltios.

La sección mínima que cumple este criterio se calcula con:

S_vd = (k × ρ × L × Ib) / ΔU_max

Donde k = 2 para circuitos monofásicos (la corriente recorre el cable de ida y vuelta) o √3 para trifásicos, ρ = 1/56 Ω·mm²/m es la resistividad del cobre a 20 °C, L es la longitud del cable en metros y ΔU_max es la caída de tensión máxima en voltios. El resultado S_vd es un valor continuo, que se redondea a la sección normalizada inmediatamente superior.

Ejemplo: con Ib de 21,6 A, L de 20 m y un límite ΔU_max de 6 V, en monofásico, S_vd = (2 × 0,01786 × 20 × 21,6) / 6 ≈ 2,6 mm², y la sección normalizada resultante es de 4 mm². El límite de 6 V es un supuesto del ejemplo, no un valor normativo.

Sección final: el mayor de los dos criterios

La sección instalada es siempre la mayor entre la que exige el criterio de corriente y la que exige el criterio de caída de tensión. En circuitos cortos suele dominar el criterio de corriente. A medida que aumenta la longitud, la caída de tensión pasa a ser el factor más restrictivo y exige secciones mayores para la misma corriente de proyecto.

Las secciones se expresan en mm², que es el sistema métrico de la configuración local. En catálogos o especificaciones que usen calibres AWG, las equivalencias aproximadas son: 1,5 mm² ≈ 16 AWG; 2,5 mm² ≈ 14 AWG; 4 mm² ≈ 12 AWG; 6 mm² ≈ 10 AWG; 10 mm² ≈ 8 AWG; 16 mm² ≈ 6 AWG; 25 mm² ≈ 4 AWG; y 35 mm² ≈ 2 AWG. Son equivalencias de referencia y no secciones idénticas, por lo que el dimensionamiento se hace siempre en mm².

Esta calculadora aplica ambos criterios e indica la sección recomendada en mm², la caída de tensión real con esa sección y el interruptor adecuado.

Interruptor de protección

El interruptor termomagnético (breaker) situado aguas arriba del circuito debe tener una corriente nominal igual o superior a Ib, pero nunca superior a la capacidad de conducción Iz del cable elegido. La calculadora propone el calibre normalizado más bajo que cubre Ib, dentro de la serie de calibres del National Electrical Code (NEC): 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 y 100 A. El COVENIN 200 se basa en el NEC, por lo que esta serie es la de referencia para Venezuela. Confirme que el calibre elegido se comercializa localmente y que el código vigente lo admite para la sección escogida. En instalaciones con protección diferencial, el interruptor y el diferencial se coordinan por el instalador.

Método de instalación y otros escenarios

La calculadora usa el método B2. Otros métodos, como cable enterrado en tubo, cable al aire libre, bandeja de cables sin tapa o varios circuitos agrupados en el mismo tubo, tienen capacidades de conducción distintas y exigen factores de corrección de la norma. Lo mismo ocurre con temperaturas ambiente distintas de 30 °C, como las que pueden darse en zonas de clima cálido. El técnico responsable aplica esos factores según el trazado real de la instalación.

Casos límite

• Potencia nula o negativa: no hay corriente de proyecto que dimensionar. La potencia tiene que ser mayor que cero para que el cálculo tenga sentido.
• Longitud nula: el criterio de caída de tensión no impone sección adicional y solo rige el criterio de corriente. Una longitud negativa no tiene sentido físico.
• Límite de caída de tensión igual a cero: ninguna sección finita lo cumple, porque el cociente de la fórmula crece sin límite. Un límite negativo tampoco es válido.
• Factor de potencia: cos φ no puede ser cero, porque la corriente de proyecto se haría infinita. Valores inferiores a 0,5 o superiores a 1,0 no corresponden a cargas habituales y deben revisarse antes de usar el resultado.
• Tensión de otra red: la corriente de proyecto es inversamente proporcional a la tensión, así que introducir 230 V en lugar de 120 V reduce la corriente calculada y puede dar una sección insuficiente en la red real.

Errores frecuentes

• Dimensionar solo por corriente y olvidar la longitud. En circuitos largos, este es el error más habitual.
• Introducir la tensión de otra red, como 230 V o 400 V, en lugar de la tensión de la red local.
• Ignorar el factor de potencia de motores y equipos de aire acondicionado, que aumenta la corriente de proyecto.
• Elegir la sección sin tener en cuenta el agrupamiento de cables o la temperatura del recinto.
• Tomar la capacidad de conducción de una tabla sin comprobar el método de instalación al que corresponde.

Cuándo usar esta calculadora y cuándo no

Esta herramienta sirve para estimaciones iniciales, para comparar alternativas de trazado y para comprobar un cálculo ya hecho. No sustituye el proyecto de la instalación. En Venezuela, las instalaciones eléctricas deben cumplir el Código Eléctrico Nacional (COVENIN 200). Las tablas de capacidad de conducción usadas aquí proceden de la IEC 60364-5-52; si el código local fija valores distintos, prevalecen los del código vigente. En obras nuevas y reformas de envergadura, lo habitual es que el proyecto lo firme un técnico habilitado, y las autoridades locales pueden exigir requisitos adicionales a los de la norma internacional.