Calculadora de calibre de alambre - Encuentre el tamaño de alambre AWG correcto
Calculadora gratuita de calibre de alambre. Encuentre el tamaño correcto de alambre AWG para cualquier circuito. Ingrese la corriente (amperios), la distancia y la tolerancia de caída de voltaje. Obtenga AWG recomendado, resistencia y caída de voltaje real instantáneamente.
Por qué es importante el calibre de alambre
La elección del calibre de cable correcto es una de las decisiones más críticas en cualquier instalación eléctrica. Utilice un cable demasiado delgado y corre el riesgo de sobrecalentarse, dañar el aislamiento y potencialmente un incendio. Utilice un cable demasiado grueso y desperdicie dinero en cobre innecesario. El calibre de cable correcto está determinado por tres factores: la corriente que debe llevar, la longitud de la carrera y la caída de voltaje aceptable.
El sistema American Wire Gauge (AWG) puede parecer contrario a la intuición al principio:Los números más bajos significan alambre más gruesoEl AWG 4 es más grueso que el AWG 12, que es más grueso que el AWG 22. El sistema se basó originalmente en el número de troqueles a través de los cuales se extrajo un cable durante la fabricación: más troqueles producían un cable más delgado y un número más alto.
Cada 6 pasos AWG, el área de la sección transversal del cable se duplica. Cada 3 pasos AWG, la resistencia se reduce a la mitad. Esta relación logarítmica significa que la elección del calibre del cable tiene un efecto exponencial en el rendimiento y la seguridad.
Gráfico de calibre de alambre AWG: Ampacidad y resistencia
El siguiente cuadro muestra los indicadores estándar AWG con su máxima capacidad segura de carga de corriente (ampacidad) a 60 °C para alambre de cobre en aire libre, junto con la resistencia de CC por 1.000 pies:
| GTA y GTA | Diámetro (mm) | Área (mm2) | Amperios máximos (60 grados C) | Resistencia (Ω/1000 pies) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| 0000 (4/0) de las cuales: | 11 y 68 | 107,2 y | 230 de las | 0,049 por ciento | Entrada de servicio, alimentadores de gran tamaño |
| 000 (3/0) | 10 y 40 | 85,0 y | Doscientos | 0,06 por ciento | Entrada de servicio |
| 00 (2/0) | 9 y 27 | 67,4 años | - ¿ Qué ? | 0,078 por año | Subpaneles de gran tamaño |
| 0 (1/0) | 8.25 por ciento | Las demás | 150 por ciento | El 0,098 | Subpaneles y motores de gran tamaño |
| 2 | 6 y 54 | 33 y 6 | 95 | El 0,156 | Circuitos de alimentación |
| 4 | 5.19 y 5.19 | 21 y 2 | 70 | El 0,249 | Circuitos de alimentación, electrodomésticos de gran tamaño |
| 6 | 4.11 En el | 13.3 y 13.3 | 55 | El 0,395 | Unidades de aire acondicionado |
| 8 | 3.26 de las | 8 y 37 | 40 | El 0,628 | Circuitos eléctricos, secadoras |
| 10 | 2 y 59 | 5.26 y 5.26 | 30 | El 0,999 | Secadoras de ropa y calentadores de agua |
| 12 | 2,05 por ciento | 3.31 de las | 20 | 1.588 por ciento | Circuitos generales para uso doméstico (20A) |
| 14 | 1.63 por ciento | 2,08 por ciento | 15 | Se trata de: | Circuitos generales para uso doméstico (15A) |
| 16 | 1 y 29 | 1 y 31 | 13 | Cuatro mil dieciséis | Aparatos de iluminación y cables de extensión |
| 18 | 1.02 por ejemplo | El 0,823 | 10 | 6.385 de acuerdo con | Iluminación de baja tensión, timbres |
| 20 | El 0,812 | El 0, 518 | 7 | 10 y 15 | Cables de señalización, pequeños aparatos electrónicos |
| 22 | El 0,644 | El 0,326 | 5 | 16 y 14 | Cables para termostatos y cables de datos |
Nota: Estas son pautas generales para conductores de cobre en aire libre a 60 grados C. Los cables empaquetados, las instalaciones de conductos y los conductores de aluminio requieren un deratado adicional. Siempre consulte el Código Eléctrico Nacional (NEC) y los códigos locales para las instalaciones que cumplen con el código.
Caída de voltaje: por qué es importante y cómo calcularla
La caída de voltaje es la reducción de voltaje que ocurre a medida que la corriente viaja a través de un cable. Cada conductor tiene resistencia eléctrica, y cuando la corriente fluye a través de la resistencia, la tensión se pierde en forma de calor. Cuanto más largo sea el cable y cuanto mayor sea la corriente, mayor será la caída de voltaje.
La fórmula para la caída de tensión en un circuito de CC (o de CA monofásico) es:
Caída de tensión = 2 x longitud (pés) x corriente (A) x resistencia (Ω/pés)
El factor de 2 da cuenta de la trayectoria de ida y vuelta: la corriente fluye desde la fuente a la carga y viceversa.
Ejemplo:En el caso de las piezas de acero, el valor de las piezas de acero no incluidas en el subartículo 1 no excederá del 50% del precio franco fábrica del producto.
Caída de tensión = 2 x 50 x 20 x 0,001588 =3,18 voltios
En un circuito de 120V, eso es 3.18/120 x 100 =El 2,65%caída de voltaje -- dentro del máximo comúnmente recomendado del 3%.
Límites de caída de tensión aceptables
El Código Eléctrico Nacional (NEC) recomienda (pero no exige) que la caída de voltaje no exceda ciertos umbrales.
| Aplicación | Caída máxima de tensión recomendada | El motivo |
|---|---|---|
| Circuitos ramificados (recomendación de la NEC) | 3% | Directrices generales de la NEC para los circuitos ramificados |
| Circuito combinado de alimentación y ramificación | 5% | Recomendación del sistema total del NEC |
| Electrónica y ordenadores sensibles | Entre el 1 y el 2% | Equipo sensible a la tensión |
| Motores y equipos de climatización | 3% | Eficiencia del motor y par de arranque |
| Sistemas de 12 V de corriente continua para automóviles y marinos | 3% | Los sistemas de baja tensión pierden proporcionalmente más |
| Corrientes de corriente continua solares y fuera de la red | Entre el 1 y el 2% | Prioridad de eficiencia energética |
| Iluminación LED | Entre el 3 y el 5% | Los LED toleran mejor las ligeras variaciones de voltaje |
| Corridas rurales largas (más de 200 pies) | 5% | Concesión práctica; el aumento de tamaño es costoso |
Para la mayoría de los circuitos de rama de CA residenciales, la regla del 3% es un estándar seguro y práctico. Si su cálculo muestra que está cerca del límite, aumente un tamaño AWG, la diferencia de costos suele ser pequeña y proporciona un margen de seguridad útil.
Cómo usar esta calculadora: paso a paso
Para obtener resultados precisos se requieren tres entradas clave:
- Corriente en amperios:Esta es la carga que el circuito debe soportar. Para un solo aparato, compruebe la placa de identificación. Para un circuito ramificado, use la clasificación del interruptor de circuito. Para cargas de motor, use el 125% de la corriente de carga completa por código NEC.
- Distancia en sentido único en pies:Mide el recorrido real del cable desde el panel (o la fuente) hasta la carga. No mida una distancia en línea recta, mida la ruta real del cable a través de paredes, techos y a lo largo de los pernos. Esto a menudo es significativamente más largo de lo que espera.
- Porcentaje máximo de caída de tensión:Usa el 3% para circuitos residenciales estándar, el 2% para electrónica sensible, el 5% para largas carreras donde estás dispuesto a aceptar más caída.
La calculadora devolverá el tamaño mínimo de AWG que mantiene la caída de voltaje dentro de la tolerancia especificada, junto con la caída de voltaje real para ese medidor y la resistencia de la carrera.
El aluminio frente al alambre de cobre
Si bien la mayoría de los cableados domésticos son de cobre, el alambre de aluminio se utiliza ampliamente para circuitos más grandes y entradas de servicio debido a su menor costo.
| Propiedad | Cobre | Aluminio y sus derivados |
|---|---|---|
| Conductividad | Más alto (norma de referencia) | ~61% de cobre |
| Ampacidad equivalente | GTA 10 = 30A | Necesitamos AWG 8 para 30A |
| Peso | Más pesado | ~30% más ligero para la misma ampacidad |
| El coste | Más alto | Más bajo (especialmente para gabarros grandes) |
| Expansión térmica | Menos | Más -- requiere anti-oxidante compuesto y conexiones AL-rated |
| Usos comunes | Todos los circuitos residenciales de las sucursales, hasta la entrada de servicio | Entrada de servicio, vías de alimentación, subpaneles grandes, servicio aéreo |
Al sustituir el aluminio por el cobre, use un cable que sea dos tamaños AWG más grande para lograr una ampacidad equivalente. Siempre use conectores clasificados para aluminio (marcados AL o CU / AL) y aplique un compuesto antioxidante en las conexiones. Las conexiones de aluminio a cobre en particular requieren dispositivos clasificados CO / ALR debido a la mayor tasa de expansión térmica del aluminio.
Requisitos del código NEC y normas de seguridad
El National Electrical Code (NEC), actualizado cada tres años, establece las normas mínimas de seguridad para las instalaciones eléctricas en los Estados Unidos.
- Artículo 310.15:La ampacidad del alambre debe reducirse cuando se agrupan varios conductores en un conducto (reducirse al 80% para 4 - 6 conductores, 70% para 7 - 9, etc.)
- Artículo 210.19 (A):Los conductores de circuitos ramificados deben tener una ampacidad de al menos el 100% de las cargas no continuas más el 125% de las cargas continuas (aquellos alimentados durante más de 3 horas)
- Cargas en el motor:NEC 430.22 requiere que los conductores de circuitos ramificados se dimensionen al 125% de la corriente de carga completa del motor
- Las demás máquinas y aparatos:Utilice la misma fórmula de caída de voltaje pero con 240V como base; el porcentaje de caída de voltaje es típicamente menos importante en circuitos de mayor voltaje
- Rellenado del conducto:El calibre del alambre afecta a los requisitos de tamaño del conducto - compruebe las tablas de NEC capítulo 9 para los porcentajes de llenado
Es importante:Esta calculadora proporciona orientación general para fines educativos y de planificación. Para todos los trabajos eléctricos sujetos al cumplimiento del código, especialmente la nueva construcción, las actualizaciones de servicios o cualquier trabajo que requiera un permiso, consulte a un electricista con licencia y verifique con la autoridad local que tenga jurisdicción (AHJ). Los códigos eléctricos varían según la jurisdicción y se actualizan regularmente.
Aplicaciones especiales: sistemas de 12 V, 24 V y baja tensión
Los sistemas de CC de baja tensión - automotriz, marítima, solar, RV y iluminación de baja tensión - son particularmente sensibles a la caída de tensión porque la caída representa un mayor porcentaje de la tensión total. En un sistema de 12V, una caída de 0.5V es de 4.2%. En un sistema de 120V, el mismo cable y carga producirían 0.5V, que es solo del 0.4%.
Para el cableado de automóviles de 12 V, las mejores prácticas incluyen:
- Mantener la caída de voltaje por debajo del 3% para la mayoría de los accesorios; por debajo del 1% para los equipos electrónicos y de audio sensibles
- Utilice alambre de cobre enlatado para aplicaciones marinas: los entornos de agua salada corroen rápidamente el cobre estándar
- Fusible cada circuito lo más cerca posible de la fuente de alimentación con fusibles de tamaño adecuado
- Para los sistemas solares, la norma de la industria solar es un máximo de caída de tensión del 2% en los circuitos de fuentes fotovoltaicas
- Las interconexiones de la batería debe tener la resistencia mínima absoluta posible - utilizar el mayor indicador práctico
La misma fórmula se aplica a los sistemas de corriente continua: basta con utilizar la tensión real del sistema (12 V, 24 V, 48 V) al calcular el porcentaje de caída de tensión.
"El tamaño adecuado de los cables no se trata solo de cumplir con el código, se trata de seguridad. El cableado insuficiente es una de las principales causas de incendios eléctricos residenciales. El pequeño costo adicional de un calibre más grande es trivial en comparación con el costo de un incendio o una lesión".
¿Usted lo sabía?
- El sistema AWG fue estandarizado en 1857 por la American Steel and Wire Company. Antes de eso, cada fabricante utilizaba una numeración de calibre diferente, lo que causaba una gran confusión.
- Si se duplica el área de la sección transversal de un cable (subir 3 escalones AWG, por ejemplo, de 12 a 9), la resistencia disminuye exactamente en un 50%.
- Los cables de transmisión de energía más grandes del mundo usan aluminio, no cobre. El aluminio es más ligero y más barato para la misma conductividad por milla, lo que es enormemente importante para largas carreras de alta tensión.
Preguntas frecuentes
¿Qué cable AWG necesito para un circuito de 20 amperios?
Para un circuito de ramificación estándar de 20 amperios, use AWG 12 cable de cobre (o AWG 10 para aluminio). Este es el requisito NEC para circuitos de 20A. AWG 14 solo está calificado para 15 amperios y nunca debe usarse en un interruptor de 20 amperios. Para carreras de más de 100 pies, considere actualizar a AWG 10 para mantener la caída de voltaje por debajo del 3%.
¿Cuál es la caída máxima de tensión permitida?
El NEC recomienda un máximo de caída de voltaje del 3% en cualquier circuito de rama, y un máximo combinado del 5% desde el panel de servicio hasta la salida final (circuito de alimentación + rama).
¿Cómo calculo la caída de voltaje?
La fórmula es: caída de voltaje = 2 x longitud (pie) x corriente (A) x resistencia por pie (Ω / pie). El factor de 2 representa el circuito de ida y vuelta (cable caliente + neutral / retorno). Por ejemplo, AWG 12 tiene 0.001588 Ω / pie. Para una carrera de 50 pies a 20A: 2 x 50 x 20 x 0.001588 = caída de 3.18V. En un circuito de 120V, eso es del 2.65% - dentro del límite del 3%.
¿Qué cable de calibre para 30 amperios?
Para un circuito de 30 amperios, use alambre de cobre AWG 10 (o aluminio AWG 8). Aplicaciones comunes de 30 amperios incluyen secadores eléctricos, calentadores de agua y circuitos de carga de vehículos eléctricos. Para carreras de más de 75 pies, considere AWG 8 cobre para mantener la caída de voltaje por debajo del 3%. Siempre verifique con los requisitos del código eléctrico local.
¿Puedo usar un cable de menor calibre si es de corta duración?
No, el indicador de cable mínimo siempre está determinado por la ampacidad (la corriente máxima que el cable puede transportar de manera segura), no por la caída de voltaje. Por ejemplo, AWG 14 está calificado para 15 amperios como máximo independientemente de lo corta que sea la carrera. Las consideraciones de caída de voltaje pueden requerir que vaya más grande que el indicador de ampacidad mínimo, pero nunca puede ir más pequeño de lo que se requiere para la carga actual.
¿Cuál es la diferencia entre el tamaño del alambre AWG y mm2?
AWG (American Wire Gauge) es el estándar en los EE.UU., Canadá, y algunos otros países. La mayor parte del mundo utiliza el área de la sección transversal en milímetros cuadrados (mm2). Para convertir: una equivalencia común es AWG 14 ~ 2.5 mm2, AWG 12 ~ 4 mm2, AWG 10 ~ 6 mm2, AWG 8 ~ 10 mm2. Las normas europeas de IEC y las normas norteamericanas de NEC tienen calificaciones de ampacity ligeramente diferentes para el mismo tamaño de alambre, así que siempre use el estándar regional apropiado.
¿Por qué AWG va hacia atrás - menor número significa mayor alambre?
El sistema AWG se basó en el proceso de dibujo de alambre. El alambre comienza como una barra gruesa y se dibuja a través de una serie de matrices progresivamente más pequeñas para alcanzar su diámetro final. El número AWG representa cuántos pasos de dibujo se usaron - más dibujos significa alambre más fino (diámetro más pequeño).
¿Qué calibre de cable para un circuito de 50 amperios (por ejemplo, cargador de vehículos eléctricos o gama eléctrica)?
Para un circuito de 50 amperios, use alambre de cobre AWG 6 (o aluminio AWG 4). Esto se aplica a los cargadores eléctricos de nivel 2, rangos eléctricos y equipos HVAC grandes. Para carreras de más de 50 pies, considere la posibilidad de actualizar a cobre AWG 4 para limitar la caída de voltaje. Un circuito de 50 amperios requiere un interruptor de 50 amperios de doble polo y una salida / conector adecuado para 50A.
¿Cómo afecta el calibre del alambre a la generación de calor?
La potencia disipada como calor en un alambre es P = I2 x R, donde I es la corriente y R es la resistencia. El alambre de calibre más pequeño tiene una mayor resistencia, por lo que genera más calor con la misma corriente. Esta es la razón por la cual el cableado de tamaño insuficiente es un peligro de incendio: el alambre puede sobrecalentarse, derretir el aislamiento e incendiar los materiales circundantes.
¿Necesito tener en cuenta la temperatura al dimensionar el alambre?
Sí, para cálculos precisos. La resistencia del alambre aumenta con la temperatura (aproximadamente 0.4% por grados C para el cobre). Las tablas de ampacidad estándar asumen una temperatura ambiente de 30 grados C (86 grados F). Para temperaturas ambientales más altas (por ejemplo, cableado en un ático o cerca de un horno), debe deratar el alambre. La tabla NEC 310.15B) proporciona factores de corrección de temperatura. Para la mayoría de las aplicaciones residenciales comunes en espacios acondicionados, las tablas de ampacidad estándar sin deratar son aceptables.