El documento habla sobre consideraciones relacionadas con cortocircuitos en cables eléctricos. Explica que las corrientes altas durante un cortocircuito pueden dañar el aislamiento de los cables y que los dispositivos de protección como interruptores y fusibles limitan el tiempo de circulación de estas corrientes altas. También presenta ecuaciones para calcular la máxima corriente permitida para diferentes tipos de cables basado en factores como el área, material, aislamiento y duración de la corriente. Finalmente, discute la selección adec

2. Consideraciones por Cortocircuito
El cortocircuito puede tener un efecto de deterioro en los cables aislados, de igual forma que
cualquier otro componente de la instalación eléctrica. Es apropiado discutir el efecto de las
corrientes de alta intensidad sobre los conductores. En la operación normal de un circuito, el flujo de
corriente está limitado por la impedancia del circuito. El nivel de energía disipado en las
componentes del sistema, tales como los cables, es proporcional al cuadrado del flujo de la corriente,
por supuesto que la tendencia es a tener perdidas I²R tan pequeñas como sea posible y también
minimizar la caída de voltaje.
Como resultado de esto, la impedancia de los cables sólo resulta una parte pequeña de la impedancia
total. La impedancia de la carga puede ser varias veces mayor que la del cable. Bajo condiciones de
cortocircuito, las impedancias de la carga son reemplazadas por otras de valor menor y la corriente
resultante es entonces varias veces mayor, y estas corrientes que circulan, pueden producir efectos
térmicos dañinos en el aislamiento del conductor.

3. Afortunadamente, los dispositivos de protección contra sobrecorriente pueden reducir el tiempo
de circulación de esta corriente a unos pocos ciclos, dependiendo del dispositivo de que se trate
(interruptor o fusible).
Se han desarrollado técnicas para determinar la capacidad de soporte al cortocircuito en cables
aislados, basadas en las limitaciones térmicas del aislamiento, la duración de la corriente y las
características del material conductor. En las ecuaciones siguientes, se da la relación entre la
máxima corriente de falla asimétrica y la máxima temperatura del cobre por cortocircuito, así como
para el aluminio.

4. Para sistemas que operan a menos de 1000 V, los interruptores operan en alrededor de 2 ciclos,
los tiempos típicos, de interés varían de 1 a 90 ciclos.
Para el cable aislado THW, T1 es 75ºC y T2 es 150 ºC. Para el cable XHHW, T1 es 90 ºC y T2 es 250
ºC.
Con estos datos, se pueden resolver las ecuaciones anteriores y dan lugar a una familia de curvas
que relacionan el área o sección transversal, el tipo de aislamiento, material del conductor y la
duración de la máxima corriente de falla.

5. Máxima corriente de
Cortocircuito permitida
para conductores de
Cobre Tipo THW

6. Máxima corriente de
Cortocircuito permitida
para conductores de
Cobre Tipo THHW

7. Selección de Calibre de Conductores Para Instalaciones
Eléctricas de Baja Tensión
Los conductores usados en las instalaciones eléctricas deben cumplir con ciertos requisitos para su
aplicación, como son:
- Límite de tensión de aplicación, en el caso de las instalaciones residenciales es: 1000 V.
- Capacidad de conducción de corriente (ampacidad), que representa la máxima corriente que
puede conducir un conductor para un calibre dado y que está afectada principalmente por los
siguientes factores:
a) Temperatura.
b) Capacidad de disipación del calor producido por las pérdidas en función del
medio en que se encuentre el conductor, es decir; aire o en tubo conduit.
- Máxima caída de voltaje permisible, de acuerdo con el calibre del conductor y la corriente que
conducirá, se debe respetar la máxima caída de voltaje permisible recomendada por el
reglamento
de obras e instalaciones eléctricas, que es del 3% del punto de alimentación al punto más
distante de la instalación.

8. Numero de Conductores en un Tubo Conduit
Normalmente, los conductores en las instalaciones eléctricas se encuentran alojados, ya sea en
tubos conduit o en otros tipos de canalizaciones. Como se ha mencionado, los conductores están
limitados en su capacidad de conducción de corriente por el calentamiento, debido a las
limitaciones que se tienen en la disipación de calor y a que el aislamiento mismo presenta también
limitaciones de tipo térmico.
Debido a estas restricciones térmicas, el número de conductores dentro de un tubo conduit se limita
de manera tal que permita un arreglo físico de conductores, de acuerdo a la sección del tubo conduit
o de la canalización, facilitando el alojamiento de aire necesario para disipar el calor.
Se debe establecer la relación adecuada entre la sección del tubo y la de los conductores, para esto,
se puede proceder en la forma siguiente: Si A es el área interior del tubo en mm² o pulg² y Ac el área
total de los conductores, el factor de relleno es:

9. Este factor tiene su mayor utilidad en instalaciones de conductores de distinta sección o
denominación en un mismo tubo conduit, donde se podría incurrir en algún error al no
considerar el espacio necesario para la disipación de calor dentro del tubo. Cuando se trata de
conductores de la misma sección o calibre, al espacio requerido generalmente está implícito.

18. Ejemplo 1
Calcular el tamaño de tubo conduit requerido para alojar 4 conductores THW del No. 10 AWG.
Solución
De la Tabla 1.2 para conductores T, TW y THUW, entrando con el No. 10 AWG para 4 conductores, se
requiere tubo conduit de 15 mm.

19. Ejemplo 2
Calcular el tamaño de tubo conduit necesario para contener a los siguientes conductores de cobre
vinicon: 3 No. 10 AWG, 3 No, 6 AWG, 3 No. 12 AWG.
Solución
Como se trata de distintos conductores de diferente calibre, se aplica el concepto de factor de
relleno, para lo cual es necesario conocer el área de cada conductor, elaborando la tabla
siguiente:

20. El factor de relleno es del 40%, por lo que el área necesaria del tubo conduit:
De acuerdo con la Tabla 1.4, el área disponible para los conductores corresponde a
un diámetro de 25 mm.

23. Ejemplo 3
Determinar el tamaño de ducto requerido para alojar los siguientes conductores de cobre:
6 Conductores tipo THW del No. 2/0 AWG
8 Conductores tipo THW del No. 6 AWG.
22 Conductores vinanel 900 del No. 12 AWG.
En este caso, se debe calcular el área total que ocupan todos los conductores de distinto calibre, para
esto, se hace uso de la información de dimensiones de conductores proporcionada por los fabricantes.
El área total que ocupan los conductores, de acuerdo a los datos de la tabla 1.6 es:
Solución

24. El procedimiento que se puede aplicar es el de obtener un multiplicador de
100 dividido por 20% de relleno, que es igual a 5, es decir:
5 x 15.8 = 79 cm²
Esto corresponde a una sección de ducto de 10,000 mm² (100 cm²), es decir
un ducto cuadrado 10 x 10 cm.

26. Ejercicio
Determinar el tamaño de ducto requerido para contener:
6 conductores THW del No. 6 AWG
8 conductores tipo RH del No. 1 AWG,
7 conductores THW del No. 2 AWG
4 conductores THW del No. 4 AWG,
Los datos de las secciones transversales de los conductores están tomados de las Tablas 1.7