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La temperatura en el cálculo del conductor Hernando Arias Marín I.E Los requerimientos contenidos en el artículo 110 del NEC son generales y deben ser acatados en todas las instalaciones eléctricas a las que estas disposiciones aplican. Por ejemplo, además de los factores que impactan la temperatura del conductor a lo largo de todo su recorrido dentro de ducto, bandeja o aislamiento externo u otro método de cableado permitido en el NEC capítulo 3 hay un importante requerimiento de temperatura según la sección 110.14 (C) que influye en la temperatura y ampacidad del conductor. Esta disposición es relativamente nueva en el NEC, en primer lugar aparece en la edición de 1993, pero ha sido durante mucho tiempo asociada a la evaluación y el listado de equipos de distribución eléctrica, especificándose como general en los elementos terminales de los equipos según los laboratorios UL ( Guía para equipos eléctricos, mejor conocido como el libro blanco). Asegurar que la temperatura de un conductor no supere la nominal del aislamiento es un requisito fundamental que figura en el artículo 310.10. La selección de la ampacidad del conductor se hace de la tabla 310.16 (capacidad de corriente aplicable a la mayoría de instalaciones de menos de 600 Voltios) y aplicar el ajuste por corrección (derrateo) de capacidad de corriente son factores importantes que deben tenerse en cuenta desde el origen hasta la terminación del circuito en un equipo o dispositivo final. La corriente de carga del circuito, el calentamiento mutuo entre conductores, la temperatura ambiente y el método de alambrado son factores que influyen en la temperatura de operación del conductor, estos factores pueden cambiar a lo largo del circuito dependiendo de cómo se instalen los conductores. Las limitaciones impuestas por las temperaturas nominales de las terminaciones de los equipos eléctricos (bornas terminales, interruptores, barrajes etc.) influyen directamente en la cantidad de corriente que puede manejar la terminación de una forma segura. La pregunta clave es: “¿porque no puedo usar la capacidad de corriente para el conductor en la columna de 90° C de la tabla 310.16? “. Antes de que el requisito en 110.14 (C) fuese agregado al NEC, la respuesta es, que debido a las restricciones impuestas por los productores de equipos eléctricos en sus terminales se debía tener cuidado en el dimensionamiento de los calibres y corriente de los conductores a ser usados. Ahora, los usuarios del Código pueden referirse al artículo 110.14 (C) para la información sobre los requisitos de temperatura terminal, el art. 110.14 (C) dice: el índice de temperatura asociado a la capacidad de corriente de un conductor será seleccionado y coordinado a fin de no exceder el índice de temperatura más bajo de cualquier terminal de conexión (conductor, equipo o dispositivo). Los conductores con índice de temperatura mayor a la especificada a sus terminaciones se permiten usar con capacidad de corriente de acuerdo a la temperatura de su terminal; es decir es la temperatura de la terminación es la que nos da la temperatura de operación del conductor a lo largo de todo su recorrido de principio a fin. Las capacidades de corriente (ampacidad) de los conductores de la tabla 310. 16 para 60° C, 75° C y 90°C son permitidos bajo las siguientes condiciones de uso especificadas por dicha tabla: ‐
No más de tres conductores activos en un ducto, cable o directamente enterrado ‐ La temperatura ambiente no mayor a 30°C. Si se cambia alguna de estas condiciones de uso, la capacidad de corriente debe ser derrateada por temperatura y/o corriente. Por ejemplo, un conductor No 8 AWG THHN cobre instalado en un lugar seco tiene una capacidad de corriente de 55 amperios (columna de 90°C, tabla 310.16) la corriente de este conductor no va a superar la temperatura nominal del aislamiento (90°C), pero si se conecta a una terminal dentro de una caja, cofre o armario la capacidad de disipación de temperatura del conductor disminuye, por lo que la integridad del aislamiento se pone en peligro. De aquí la razón del artículo 110.14 (C). Conclusiones ‐ Como regla general podemos decir que para circuitos que terminan en dispositivos o equipos con corriente nominal de 100 amperios o menos y conductores desde el 14 hasta el 1 AWG, la temperatura nominal del aislamiento del conductor será de 60°C y para corrientes de más de 100 amperios nominales y conductores de 1 AWG en adelante la temperatura de diseño será de 75°C. ‐ Hoy en día el conductor más usado en nuestro medio es cobre con aislamiento del tipo THWN o THHN cuya temperatura máxima de trabajo es de 90°C, al diseñar debemos usar este conductor como si fuera TW (60°C) para circuitos hasta de 100 amperios y THW (75°C) para circuitos de más de 100 amperios, basados en las capacidades de corriente correspondientes de la tabla 310.16 del NEC 2008 o de la NTC 2050. ‐ Una excepción a esta regla sería que los equipos de inicio y terminación del circuito tengan temperaturas de trabajo superiores como por ejemplo 90 °C, lo cual nos permitiría usar el conductor THWN o THNN con toda su capacidad de corriente. Nota: hemos tratado todas las recomendaciones como si se utilizara solo conductores de cobre, para el caso de usar aluminio debemos trabajar con las ampacidades correspondientes. Interruptor termomagnético con temperatura de trabajo de 75°C