Ampacity

La capacidad de corriente (ampacity) es una combinación de las palabras "capacidad en amperios" y " amperacity ", definidas por los Códigos Eléctricos Nacionales de los Estados Unidos . Se define como la corriente máxima, en amperios, que un conductor puede transportar continuamente en condiciones de uso sin exceder su temperatura nominal. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

La capacidad de conducción de un conductor depende de su capacidad para disipar el calor sin dañar el conductor ni su aislamiento. Esta capacidad depende de la temperatura nominal del aislamiento , la resistencia eléctrica del material del conductor, la temperatura ambiente y la capacidad del conductor aislado para disipar el calor al entorno.

Todos los conductores eléctricos comunes presentan cierta resistencia al paso de la electricidad. La corriente eléctrica que fluye a través de los conductores los calienta . Si el calor se genera a un ritmo suficiente, la temperatura del conductor aumenta y el aislamiento puede dañarse o, en última instancia, el propio conductor puede deformarse o fundirse.

La capacidad de corriente de un conductor se basa en su diámetro, el material utilizado (cobre o aluminio), la temperatura máxima de aplicación y las condiciones de instalación. Las normas de instalación describen los factores que deben aplicarse en cada caso. Los conductores instalados de forma que el aire circule libremente sobre ellos pueden soportar una corriente mayor que los que se encuentran dentro de un conducto o enterrados. Las altas temperaturas ambiente pueden reducir la capacidad de corriente de un conductor. Los cables instalados en ambientes húmedos o aceitosos pueden soportar una temperatura inferior a la de una instalación en seco. Se aplicará una menor capacidad si hay varios conductores cerca, ya que cada uno transfiere calor a los demás y disminuye la refrigeración externa de los conductores.

Según el tipo de material aislante, las temperaturas máximas permitidas en la superficie del conductor suelen ser de 60, 75 y 90  °C, generalmente con una temperatura ambiente de 30  °C. En Estados Unidos ,  se permite una temperatura de 105 °C con una temperatura ambiente de 40  °C para cables de alta tensión, especialmente aquellos que operan a más de 2  kV. Asimismo, algunos aislamientos específicos tienen una clasificación de 150, 200 o 250  °C.

La corriente permitida en un conductor generalmente debe disminuirse (reducirse) cuando los conductores están agrupados en un cable, encerrados en un conducto o en una carcasa 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 con un material aislante común (THWN) en una canalización, cable o enterrado directamente tienen una capacidad de corriente de 50 A cuando la temperatura ambiente es de 30 °C y la temperatura superficial del conductor puede ser de 75 °C. Un solo conductor aislado al aire libre tiene una capacidad nominal de 70 A.    

La capacidad de corriente se suele indicar para corriente continua, y en la mayoría de los sistemas de cableado se producen sobrecorrientes breves sin causar daños. Las normas del código eléctrico especifican la capacidad de corriente para el cableado con cargas transitorias, como por ejemplo, en un motor de elevación. Para sistemas como los cables de transmisión de energía subterráneos, la evaluación de la capacidad de sobrecarga transitoria del sistema de cableado requiere un análisis detallado del entorno térmico del cable y una valoración del valor comercial de la vida útil perdida debido al aumento excesivo de temperatura.

El diseño de un sistema eléctrico normalmente incluye la consideración de la capacidad de conducción de corriente de todos los conductores del sistema.

• Método de Neher-McGrath