Dimensionamiento de alimentadores NEC

El dimensionamiento de alimentadores según el National Electrical Code (NEC/NFPA 70) establece la ampacidad mínima requerida para los conductores que alimentan tableros, equipos o cargas aguas abajo de la acometida. El artículo 215.2(A) exige que la ampacidad del conductor no sea inferior al mayor de dos criterios: capacidad para cargas continuas y no continuas en condiciones nominales, o capacidad después de aplicar factores de corrección por temperatura y ajuste por agrupamiento. Estas reglas garantizan que el alimentador opere de forma segura bajo cualquier condición de carga y entorno.

Requisitos generales según NEC Artículo 215

La sección 215.2(A) establece que los conductores de un alimentador deben tener una ampacidad igual o superior al valor más exigente entre:

Cálculo sin corrección ni ajuste: 125 % de la carga continua más 100 % de la carga no continua, evaluado en la columna de temperatura correspondiente a las terminales (normalmente 75 °C según 110.14(C)(1)) antes de aplicar cualquier corrección o ajuste.
Cálculo con corrección y ajuste: 100 % de la carga total después de aplicar los factores de corrección por temperatura ambiente [Tabla 310.15(B)(1)(1)] y de ajuste por agrupamiento de conductores [Tabla 310.15(C)(1)].

Esta doble verificación asegura que el conductor elegido cumpla tanto en condiciones de instalación típicas como en las más restrictivas previstas para el tendido real.

Fórmula de dimensionamiento para terminales estándar (75 °C)

La ampacidad mínima del conductor, antes de cualquier corrección o ajuste, se calcula con la expresión:

Amp mín (75 °C) = 1,25 × I_cont + 1,00 × I_nocont

Donde:

Variable	Descripción	Unidad
Amp mín (75 °C)	Ampacidad requerida del conductor según columna de 75 °C de la tabla 310.16	A
I_cont	Suma de las corrientes de todas las cargas que operan de forma continua (3 horas o más)	A
I_nocont	Suma de las corrientes de las cargas no continuas	A

Esta fórmula es válida para la mayoría de las instalaciones donde los equipos de conexión están marcados para conductores de 75 °C. Si las terminales de ambos extremos son de 90 °C y están en gabinetes separados, se puede emplear el 100 % de toda la carga basándose en la columna de 90 °C [Excepción 2 de 215.2(A)(1)].

Selección del calibre del conductor

Una vez determinada la ampacidad mínima, se elige el calibre en la tabla 310.16 para conductores de cobre tipo THWN-2 (columna de 75 °C). Los tamaños más comunes y su capacidad se muestran a continuación.

Calibre AWG/kcmil (imperial)	Sección transversal (mm²)	Ampacidad a 75 °C (A)
1 AWG	42,4 mm²	130 A
1/0 AWG	53,5 mm²	150 A
2/0 AWG	67,4 mm²	175 A
3/0 AWG	85,0 mm²	200 A
4/0 AWG	107,2 mm²	230 A
250 kcmil	127,0 mm²	255 A
300 kcmil	152,0 mm²	285 A
350 kcmil	177,3 mm²	310 A
500 kcmil	253,4 mm²	380 A

Ejemplo de cálculo

Caso: alimentador con 100 A de carga continua y 100 A de carga no continua, terminales de 75 °C.

Ampacidad requerida = (100 A × 1,25) + 100 A = 225 A.
Según la tabla anterior, el calibre 4/0 AWG soporta 230 A a 75 °C, por lo que es el mínimo permitido.

Caso adicional con carga 100 % continua de 180 A: Ampacidad = 180 A × 1,25 = 225 A → mismo resultado, 4/0 AWG.

Ajustes por temperatura y agrupamiento

Cuando el alimentador está expuesto a temperaturas ambiente distintas de 30 °C / 86 °F o se instalan más de tres conductores portadores de corriente en una misma canalización, la ampacidad se corrige y ajusta. El artículo 215.2(A)(2) exige que la ampacidad después de aplicar estos factores no sea inferior al 100 % de la carga.

Para seleccionar el conductor se calcula primero la ampacidad que debe tener en la columna de temperatura nominal del aislamiento (normalmente 90 °C para THWN-2) mediante:

Amp nominal (90 °C) = Carga total / (Factor_temp × Factor_agrup)

Factores de corrección por temperatura ambiente para conductor de 90 °C:

Temperatura ambiente	Factor de corrección
30 °C / 86 °F	1,00
40 °C / 104 °F	0,91
45 °C / 113 °F	0,87
50 °C / 122 °F	0,82
55 °C / 131 °F	0,76
60 °C / 140 °F	0,71

Factores de ajuste por agrupamiento (más de tres conductores portadores de corriente en conducto):

Número de conductores	Factor de ajuste
4 – 6	0,80
7 – 9	0,70
10 – 20	0,50

Ejemplo con ajustes: alimentador con 180 A continuos, cuatro conductores activos en conducto, temperatura ambiente de 40 °C / 104 °F, aislamiento de 90 °C.

Amp nominal requerida = 180 A / (0,91 × 0,80) = 180 A / 0,728 ≈ 247 A.
De la columna de 90 °C de la tabla 310.16, el conductor 4/0 AWG posee 260 A, por lo que cumple. Si se compara con el criterio sin corrección (180 A × 1,25 = 225 A), el dimensionamiento final sigue siendo 4/0 AWG porque este debe satisfacer la condición más restrictiva.

Dimensionamiento del conductor neutro

El neutro de un alimentador se dimensiona de acuerdo con 215.2(B) y 220.61. Se permite que tenga una ampacidad del 100 % de las cargas continuas y no continuas conectadas a él. Sin embargo, su sección no debe ser inferior a la del conductor de puesta a tierra del equipo indicado en la tabla 250.122.

Ejemplo práctico: para un alimentador con fases de 3/0 AWG protegidas por un interruptor de 200 A y una corriente de desequilibrio máxima de 30 A:

Según carga, bastaría un neutro de 10 AWG (30 A a 75 °C).
No obstante, el conductor de puesta a tierra mínimo para un dispositivo de 200 A es 6 AWG según 250.122.
Por tanto, el neutro no puede ser menor que 6 AWG.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la ampacidad mínima para un alimentador con 150 A continuos y 200 A no continuos en terminales de 75 °C?

150 A × 1,25 = 187,5 A; sumando los 200 A no continuos se obtienen 387,5 A, que redondeando exige un calibre 500 kcmil (380 A insuficiente, se necesita 400 kcmil o evaluar el siguiente estándar).

¿Qué calibre de cobre THWN-2 se necesita para una carga continua de 120 A sin otros ajustes?

120 A × 1,25 = 150 A → 1/0 AWG (150 A a 75 °C).

¿Cómo se dimensiona un alimentador cuando el equipo de protección es 100 % nominal?

Si el interruptor está listado para operar al 100 % de su capacidad, los conductores se pueden dimensionar al 100 % de la carga continua más la no continua, en lugar de aplicar el 125 % a la continua.

¿Qué ampacidad mínima debe tener un conductor de 90 °C después de corrección y ajuste para una carga total de 200 A?

Debe permanecer al menos 200 A después de multiplicar por los factores; la fórmula inversa da Amp_90°C = 200 A / (Factor_temp × Factor_agrup).

¿Cuál es el factor de corrección para un conductor de 90 °C operando a 45 °C / 113 °F?

El factor es 0,87 según la tabla 310.15(B)(1)(1).

¿Qué tamaño de neutro exige el NEC para un alimentador de 100 A con desequilibrio de 40 A?

El neutro debe soportar 40 A como mínimo, pero no puede ser menor que el conductor de tierra especificado para un dispositivo de 100 A (8 AWG de cobre), por lo que se elige 8 AWG.

Normas aplicables

ANSI/NFPA 70, National Electrical Code (NEC), Artículo 215 — Alimentadores.
NEC Artículo 310 — Conductores para instalaciones generales, incluyendo Tabla 310.16 (ampacidades) y Tablas 310.15(B)(1)(1) y 310.15(C)(1) (corrección y ajuste).
NEC Artículo 110.14 — Requisitos para terminales y conexiones eléctricas.
NEC Artículo 220.61 — Cálculo de cargas en el neutro.
NEC Artículo 250.122 — Dimensionamiento del conductor de puesta a tierra de equipos.

Fuentes consultadas

engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/
mikeholt.com: https://www.mikeholt.com/files/PDF/23_CALC_215.2.pdf
electrical4u.com: https://www.electrical4u.com/available-fault-current/