Seleccionar el calibre de cable para un motor industrial no es consultar una tabla y listo. Es aplicar cuatro factores que pueden cambiar el resultado significativamente — y que la mayoría de las instalaciones en campo ignoran al menos dos de ellos. El resultado son cables que se calientan, motores que no arrancan bien, breakers que disparan sin razón aparente y, en los casos extremos, incendios en los conduits.
Esta guía cubre el método completo de cálculo según NOM-001-SEDE: corriente de diseño, factor de temperatura ambiente, factor de agrupamiento en conduit, verificación de caída de tensión y la tabla de referencia de 0.37 kW a 55 kW con calibre en mm² y AWG para 220 V y 440 V. Incluye los 7 errores más frecuentes en campo y cómo evitarlos.
1. La lógica detrás del cálculo: cuatro factores que determinan el calibre correcto
El proceso de selección de cable para motor tiene una lógica secuencial. Cada paso ajusta el resultado del anterior. Omitir cualquiera genera un calibre que parece correcto en papel pero falla en campo:
- Factor 1 — Corriente de diseño: el cable del circuito ramal de un motor debe tener capacidad para al menos el 125% de la corriente nominal del motor según NOM-001-SEDE artículo 430. Un motor de 25 A requiere un cable dimensionado para mínimo 31.25 A.
- Factor 2 — Temperatura ambiente: la capacidad de conducción se especifica a 40°C. Si el cable opera en un entorno más caluroso, la capacidad real se reduce. Un cable THHN de 6 mm² tiene 55 A de capacidad a 40°C y solo 45 A a 50°C.
- Factor 3 — Agrupamiento en conduit: cuando varios cables van juntos en el mismo conduit, el calor de cada uno afecta a los demás. Los factores de reducción van del 80% para 4-6 conductores hasta el 35% para más de 41. En tableros con muchos circuitos, este factor puede obligar a subir dos o tres calibres.
- Factor 4 — Caída de tensión: si el circuito es largo puede tener una caída de tensión que afecte el funcionamiento del motor aunque los tres factores anteriores den un calibre aceptable. NOM-001-SEDE recomienda máximo 3% de caída en circuitos ramal de motores.
Regla práctica: si el circuito tiene menos de 30 metros, los factores 1, 2 y 3 suelen determinar el calibre. Para circuitos de 30 metros o más, siempre verificar la caída de tensión — puede ser el factor determinante aunque el calibre parezca suficiente por capacidad.
2. Tabla maestra: calibre de cable de 0.37 kW a 55 kW según NOM-001-SEDE
Esta tabla aplica el 125% de corriente nominal a temperatura de 40°C con cable THHN/THWN-2, un circuito por conduit. Para otras condiciones aplica los factores de las secciones 3 y 4:
| Potencia | HP | In 220V | In 440V | Cable 220V (mm²/AWG) | Cable 440V (mm²/AWG) | Conduit | Breaker Schneider |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.37 kW | 0.5 | 2.2 A | 1.1 A | 2.5 / 14 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 4A C |
| 0.75 kW | 1 | 4.0 A | 2.0 A | 2.5 / 14 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 6A C |
| 1.1 kW | 1.5 | 5.8 A | 2.9 A | 2.5 / 14 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 10A C |
| 1.5 kW | 2 | 7.6 A | 3.8 A | 2.5 / 14 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 10A C |
| 2.2 kW | 3 | 11.0 A | 5.5 A | 4.0 / 12 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 16A C |
| 3.0 kW | 4 | 14.5 A | 7.3 A | 4.0 / 12 | 2.5 / 14 | 1/2″ | iC60N 20A C |
| 3.7 kW | 5 | 17.5 A | 8.8 A | 6.0 / 10 | 2.5 / 14 | 3/4″ | iC60N 20A C |
| 5.5 kW | 7.5 | 25.5 A | 12.8 A | 10 / 8 | 4.0 / 12 | 3/4″ | iC60N 32A C |
| 7.5 kW | 10 | 34.0 A | 17.0 A | 16 / 6 | 6.0 / 10 | 1″ | iC60N 40A C |
| 11 kW | 15 | 49.5 A | 24.8 A | 25 / 4 | 10 / 8 | 1″ | NSX100F 50A |
| 15 kW | 20 | 66.5 A | 33.3 A | 35 / 2 | 16 / 6 | 1-1/4″ | NSX100F 63A |
| 18.5 kW | 25 | 82.0 A | 41.0 A | 50 / 1 | 25 / 4 | 1-1/4″ | NSX100F 80A |
| 22 kW | 30 | 97.0 A | 48.5 A | 70 / 2/0 | 25 / 4 | 1-1/2″ | NSX100F 100A |
| 30 kW | 40 | 132 A | 66.0 A | 95 / 3/0 | 35 / 2 | 2″ | NSX160F 125A |
| 37 kW | 50 | 162 A | 81.0 A | 120 / 4/0 | 50 / 1 | 2″ | NSX160F 160A |
| 45 kW | 60 | 197 A | 98.5 A | 2×70 | 70 / 2/0 | 2-1/2″ | NSX250F 200A |
| 55 kW | 75 | 241 A | 121 A | 2×95 | 95 / 3/0 | 3″ | NSX250F 250A |
Cómo leer esta tabla: los calibres ya incluyen el 125% de corriente de diseño. Si tu instalación tiene temperatura superior a 40°C o más de 3 cables en el conduit, aplica los factores de las secciones 3 y 4 antes de confirmar el calibre.
3. Factor de temperatura: cómo afecta el ambiente al cable en el norte de México
En ciudades como Monterrey, Hermosillo, Mexicali o Ciudad Juárez, los conduits exteriores o las naves industriales sin climatización pueden alcanzar fácilmente 50-60°C en verano. Esta tabla muestra el factor a aplicar según tipo de cable y temperatura:
| Temp. ambiente | THHN/THWN-2 (90°C) | THW (75°C) | TW (60°C) |
|---|---|---|---|
| 20°C | 1.12 | 1.13 | 1.22 |
| 40°C | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 45°C | 0.96 | 0.94 | 0.91 |
| 50°C | 0.91 | 0.88 | 0.82 |
| 55°C | 0.87 | 0.82 | 0.71 |
| 60°C | 0.82 | 0.75 | 0.58 |
| 70°C | 0.71 | 0.58 | — |
Cómo aplicar el factor: divide la corriente de diseño del motor entre el factor de temperatura para obtener la corriente de diseño corregida. Luego selecciona el cable cuya capacidad nominal (a 40°C) sea mayor o igual a esa corriente corregida.
Ejemplo práctico: motor 7.5 kW a 220 V, In=34 A, diseño=42.5 A. Temperatura del conduit en verano: 55°C. Cable THHN (90°C), factor 0.87: 42.5÷0.87=48.9 A — el cable 10 mm² (65 A) es suficiente. Con TW (60°C), factor 0.71: 42.5÷0.71=59.9 A — necesitaríamos 16 mm². Por eso el tipo de cable importa tanto como el calibre.
4. Factor de agrupamiento: cuando varios cables van en el mismo conduit
| Conductores en conduit | Factor de reducción | Aplicación al calibre base |
|---|---|---|
| 1 a 3 conductores | 1.00 | Sin ajuste — calibre nominal |
| 4 a 6 conductores | 0.80 | Dividir capacidad entre 0.80 |
| 7 a 9 conductores | 0.70 | Capacidad reducida 30% |
| 10 a 20 conductores | 0.50 | Capacidad reducida 50% |
| 21 a 30 conductores | 0.45 | Crítico — evaluar separar circuitos |
| 31 a 40 conductores | 0.40 | Requiere ingeniería de instalación |
| 41 y más | 0.35 | Separar en múltiples conduits |
Ejemplo de error común en campo: tablero con 8 motores que salen por el mismo conduit (16 conductores activos, factor 0.50). Motor de 5.5 kW a 220 V: diseño=31.9 A. Corregida: 31.9÷0.50=63.8 A. Necesita cable para 63.8 A — que es el calibre de un motor de 22 kW. Este es el tipo de error que genera incendios en conduit sin que aparentemente nada esté mal en los motores ni en los breakers.
5. Caída de tensión: cuando la longitud del circuito define el calibre
Una caída mayor al 3% genera: mayor corriente de arranque, temperatura elevada en el bobinado, arranques lentos, disparo del relevador de sobrecarga y reducción de la vida útil del motor. Fórmula simplificada para sistemas trifásicos:
Caída de tensión (%) = (1.732 × L × I × R) / (10 × V)
L = longitud en metros (solo ida) | I = corriente de operación (A)
R = resistencia Ohm/km: 6mm²=3.08 | 10mm²=1.91 | 16mm²=1.21 | 25mm²=0.78
V = tensión de la red en voltios (220 o 440)
Tabla de caída de tensión para motor de 5.5 kW a 220 V (25.5 A) — verde: dentro del 2%, amarillo: 2-5%, rojo: supera el límite del 3%:
| Longitud | 2.5 mm² | 4 mm² | 6 mm² | 10 mm² | 16 mm² | 25 mm² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 m | 1.8% | 1.1% | 0.7% | 0.4% | 0.3% | 0.2% |
| 20 m | 3.6% | 2.2% | 1.5% | 0.9% | 0.6% | 0.4% |
| 30 m | 5.4% | 3.4% | 2.2% | 1.3% | 0.8% | 0.5% |
| 40 m | 7.2% | 4.5% | 3.0% | 1.8% | 1.1% | 0.7% |
| 50 m | 9.0% | 5.6% | 3.7% | 2.2% | 1.4% | 0.9% |
| 75 m | 13.5% | 8.4% | 5.6% | 3.4% | 2.1% | 1.3% |
| 100 m | 18.0% | 11.2% | 7.5% | 4.5% | 2.8% | 1.8% |
| 150 m | 27.0% | 16.9% | 11.2% | 6.7% | 4.2% | 2.7% |
Interpretación: circuito de 40 metros con cable 2.5 mm² = 7.2% de caída — más del doble del límite. El cable mínimo para ese circuito es 10 mm² (1.8%). El calibre correcto por caída (10 mm²) es mayor al calibre por capacidad de corriente (4 mm²) para ese motor — la caída de tensión es el factor determinante en circuitos largos.
6. Tipos de cable y cuándo usar cada uno en instalaciones industriales en México
| Tipo de cable | Temp. máx. | Aislamiento | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| THW | 75°C | PVC | Interiores secos y húmedos, uso general industrial en conduit |
| THHW | 75°C / 90°C | PVC termoresistente | Interiores y exteriores, mayor temperatura que THW |
| THHN/THWN-2 ★ | 90°C / 75°C | PVC + nylon | Industrial en conduit — el más usado en tableros y alimentadores |
| XLP (XLPE) | 90°C | Polietileno reticulado | Alta temperatura, mayor resistencia al fuego, uso industrial pesado |
| TTU Multipolar | 90°C | PVC + chaqueta | Alimentadores enterrados directamente o en áreas químicas |
| Cable potencia flexible | 60-90°C | PVC o XLPE flexible | Conexión final al motor — permite movimiento, resistente a aceite |
Recomendación para instalaciones industriales en México: usa THHN/THWN-2 (90°C) como estándar mínimo. Es el cable de mayor uso en la industria manufacturera mexicana. El TW (60°C) es adecuado para uso domiciliario pero en campo industrial genera los problemas de derating más severos.
7. Cálculo del tamaño de conduit: cómo no quedarse corto
Una vez definido el calibre, el tamaño del conduit se determina por el porcentaje de llenado máximo permitido por NOM-001-SEDE:
- 1 conductor: hasta el 53% del área interna del conduit.
- 2 conductores: hasta el 31% del área interna del conduit.
- 3 o más conductores: hasta el 40% del área interna del conduit.
Cálculo práctico: suma las áreas de sección transversal de todos los cables incluyendo el conductor de tierra, y divide entre 0.40 para obtener el área mínima del conduit. Selecciona el conduit de diámetro inmediatamente superior en las tablas de NOM-001-SEDE.
8. Proceso de cálculo en 7 pasos: del motor al cable final
- Corriente nominal del motor: lee la placa del motor y anota la corriente nominal (In) al voltaje de tu instalación (220 V o 440 V).
- Corriente de diseño (125% según NOM): multiplica In por 1.25.
- Temperatura del entorno: estima la temperatura máxima del cable en operación. Divide la corriente de diseño entre el factor de temperatura de la sección 3.
- Agrupamiento en conduit: cuenta los conductores activos en el mismo conduit. Divide la corriente corregida entre el factor de agrupamiento de la sección 4.
- Selección del calibre: elige el cable cuya capacidad nominal (a 40°C) sea mayor o igual a la corriente corregida del paso 4.
- Verificación de caída de tensión: si el circuito tiene más de 20 metros, calcula la caída de tensión. Si supera el 3%, sube al siguiente calibre y recalcula.
- Conduit: verifica el porcentaje de llenado. Ajusta si supera el 40%.
Ejemplo con todos los factores: motor 7.5 kW 220 V (In=34 A). Paso 2: 42.5 A. Paso 3: 50°C, factor 0.91: 46.7 A. Paso 4: 5 conductores, factor 0.80: 58.4 A. Paso 5: cable 16 mm² (73 A) — OK. Paso 6: 45 m, caída 2.1% — dentro del límite. Resultado: 16 mm² THHN. Con solo la tabla básica habrías pedido 6 mm² — con capacidad real de solo 22 A en esas condiciones.
9. Los 7 errores más frecuentes al seleccionar cable para motores
| Error frecuente | Riesgo real | La decisión correcta |
|---|---|---|
| Seleccionar calibre por tabla sin aplicar factor de temperatura | Cable sobrecargado térmicamente — aislamiento degradado, riesgo de incendio en conduit | Aplicar factor de temperatura del entorno antes de confirmar el calibre |
| Ignorar la caída de tensión en circuitos largos (>30 m) | Motor con tensión insuficiente: arranque pesado, temperatura elevada, vida útil reducida | Calcular caída de tensión para circuitos de más de 20 metros |
| No aplicar factor de agrupamiento con múltiples cables en el mismo conduit | Calentamiento mutuo — reducción de capacidad real hasta 50-65% en conduits llenos | Contar los conductores activos y aplicar el factor de reducción de la sección 4 |
| Usar cable TW (60°C) en áreas donde la temperatura supera 40°C | El TW tiene los factores de derating más agresivos — en ambientes calurosos queda en riesgo | Usar THHN/THWN-2 (90°C) como estándar mínimo en instalaciones industriales en México |
| No incluir el conductor de tierra en el cálculo del conduit | Conduit subdimensionado al agregar la tierra — los cables no entran o se dañan al jalar | Calcular el conduit con el conductor de tierra incluido (NOM-001-SEDE lo exige) |
| Usar el mismo calibre para el alimentador y el ramal de cada motor | Si el alimentador sirve varios motores, el calibre total es mayor que el de un solo motor | El calibre del alimentador se calcula con la suma de corrientes; el ramal solo para ese motor |
| Conectar cable de mayor calibre sin verificar los terminales del equipo | Los terminales tienen calibre máximo admisible — un cable grueso hace contacto deficiente | Verificar el rango de terminales del breaker, contactor y bornera antes de definir el calibre |
10. NOM-001-SEDE: los artículos más relevantes para instalaciones de motor
- Artículo 430 — Motores, circuitos de motores y controladores: el 125% de corriente nominal para el conductor del circuito ramal, el 250% de la corriente nominal para el alimentador con varios motores, y los factores para seleccionar la protección contra sobrecorriente.
- Tabla 310-15(b)(16) — Capacidad de corriente de conductores: la tabla base de ampacidades para cables en conduit. Es la referencia usada en la tabla maestra de la sección 2.
- Tabla 310-15(b)(2)(a) — Factores de ajuste por temperatura: los factores de corrección por temperatura ambiente de la sección 3.
- Tabla 310-15(b)(3)(a) — Factores de ajuste por agrupamiento: los factores de reducción por número de conductores en conduit de la sección 4.
- Artículo 250 — Puesta a tierra: define los requisitos del conductor de tierra. No cuenta para agrupamiento pero sí para el cálculo del conduit.
- Capítulo 9, Tablas 4 y 5 — Dimensionamiento de conduit: las tablas para calcular el porcentaje de llenado y seleccionar el diámetro del conduit.
La NOM-001-SEDE está disponible de forma gratuita en el sitio de la Secretaría de Economía (se.gob.mx). Es lectura obligatoria para cualquier profesional que diseñe o revise instalaciones eléctricas industriales en México.
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