La ampacidad es un acrónimo de capacidad en amperios definida por los Códigos Eléctricos Nacionales , en algunos países de América del Norte. La ampacidad se define como la corriente máxima, en amperios, que un conductor puede transportar continuamente en las condiciones de uso sin exceder su temperatura nominal. [1] También descrita como capacidad de transporte de corriente. [2]
Según la Comisión Electrotécnica Internacional , la capacidad de transporte de corriente ( ampacidad , EE.UU.) es el "valor máximo de corriente eléctrica que puede ser transportada continuamente por un conductor, un dispositivo o un aparato, en condiciones específicas sin que su temperatura en estado estacionario exceda un valor especificado". [3]
La ampacidad de un conductor depende de su capacidad para disipar el calor sin dañar el conductor ni su aislamiento. Esta es una función de la clasificación de temperatura del aislamiento , la resistencia eléctrica del material conductor, la temperatura ambiente y la capacidad del conductor aislado para disipar el calor a los alrededores.
Todos los conductores eléctricos comunes tienen cierta resistencia al flujo de electricidad. La corriente eléctrica que fluye a través de ellos provoca una caída de voltaje y una disipación de energía, lo que calienta los conductores. El cobre o el aluminio pueden conducir una gran cantidad de corriente sin sufrir daños, pero mucho antes de que se dañe el conductor, el aislamiento, normalmente, se dañaría por el calor resultante .
La ampacidad de un conductor se basa en las propiedades físicas y eléctricas del material y la construcción del conductor y de su aislamiento , la temperatura ambiente y las condiciones ambientales adyacentes al conductor. Tener una superficie total grande puede disipar bien el calor si el ambiente puede absorberlo.
En los cables eléctricos rigen diferentes condiciones, y las regulaciones de instalación normalmente especifican que la condición más severa a lo largo del recorrido regirá la clasificación de cada conductor de cable. Los cables tendidos en lugares húmedos o aceitosos pueden tener una clasificación de temperatura más baja que en una instalación seca. La reducción de potencia es necesaria para varios cables próximos. Cuando hay varios cables cerca, cada uno aporta calor a los demás y disminuye la cantidad de enfriamiento externo que afecta a los conductores de los cables individuales. También se debe reducir la ampacidad total de los conductores de cable aislados en un haz de más de tres cables, ya sea en una canalización o en un cable. Por lo general, el factor de reducción está tabulado en las regulaciones de cableado de un país.
Dependiendo del tipo de material aislante, las temperaturas máximas permitidas comunes en la superficie del conductor son 60, 75 y 90 °C, a menudo con una temperatura del aire ambiente de 30 °C. En los Estados Unidos , se permiten 105 °C con una temperatura ambiente de 40 °C, para cables de alimentación más grandes, especialmente aquellos que operan a más de 2 kV. Asimismo, los aislamientos específicos tienen una clasificación de 150, 200 o 250 °C.
La corriente permitida en un conductor generalmente debe reducirse (reducirse) cuando los conductores están en un grupo o cable, encerrados en un conducto o en un recinto que restringe la disipación de calor. por ejemplo, el Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos , Tabla 310.15(B)(16), especifica que hasta tres cables de cobre de 8 AWG que tienen un material aislante común (THWN) en una canalización, cable o enterramiento directo tienen una ampacidad de 50 A cuando el aire ambiente es de 30 °C, la temperatura de la superficie del conductor debe ser de 75 °C. Un solo conductor aislado al aire libre tiene una clasificación de 70 A.
La clasificación de ampacidad normalmente es para corriente continua y en la mayoría de los sistemas de cableado ocurren períodos cortos de sobrecorriente sin daños. Las reglas del código eléctrico proporcionarán clasificaciones para cableado donde haya cargas de corta duración, por ejemplo, en un motor de elevación. Para sistemas como los cables subterráneos de transmisión de energía, la evaluación de la capacidad de sobrecarga a corto plazo del sistema de cable requiere un análisis detallado del entorno térmico del cable y una evaluación del valor comercial de la vida útil perdida debido al aumento excesivo de temperatura.
El diseño de un sistema eléctrico normalmente incluirá la consideración de la capacidad de transporte de corriente de todos los conductores del sistema.
Algunos dispositivos están limitados por la potencia nominal, y cuando esta potencia nominal se produce por debajo de su límite actual , no es necesario conocer el límite actual para diseñar un sistema. Un ejemplo común de esto son los portalámparas .
Para componentes electrónicos (como transistores , reguladores de voltaje y similares), el término clasificación de corriente se usa más comúnmente que ampacidad, pero las consideraciones son en términos generales similares. Sin embargo, la tolerancia a las sobrecorrientes a corto plazo es cercana a cero en los dispositivos semiconductores, ya que sus capacidades térmicas son extremadamente pequeñas.