¿Iz, It y el Tamaño de Cables: Una Guía Completa?

En el vasto mundo de las instalaciones eléctricas, la correcta selección del tamaño del cable es una piedra angular para garantizar la seguridad, eficiencia y durabilidad del sistema. Sin embargo, este proceso a menudo se ve envuelto en una maraña de términos técnicos que pueden generar confusión, especialmente cuando se trata de Iz e It. ¿Cuál es el valor final que debemos considerar? ¿Qué representan realmente estas siglas y cómo se relacionan entre sí? Este artículo busca desentrañar estas incógnitas, ofreciendo una explicación clara y detallada para que puedas realizar tus cálculos con confianza y precisión.

La capacidad de un cable para conducir corriente eléctrica sin sobrecalentarse es fundamental. Un cable subdimensionado puede provocar sobrecalentamiento, degradación del aislamiento, cortocircuitos e incluso incendios. Por el contrario, un cable sobredimensionado, aunque seguro, implica un costo innecesario y un desperdicio de recursos. Comprender la distinción entre Iz e It es, por tanto, no solo una cuestión técnica, sino una garantía de seguridad y una optimización económica.

¿Qué es Iz en Electricidad? La Capacidad Real del Cable

En el ámbito de la ingeniería eléctrica, Iz (Intensidad Admisible Zonal o Corriente Admisible Corregida) representa la capacidad de conducción de corriente de un cable en servicio continuo, bajo las condiciones de instalación particulares en las que se encuentra. Es, en esencia, la corriente máxima que un cable específico puede transportar de forma segura y continua sin que su temperatura exceda los límites permitidos, lo que podría dañar su aislamiento y comprometer la integridad del circuito.

La importancia de Iz radica en que es el valor que realmente nos interesa para la seguridad de la instalación. No es un valor fijo de tabla, sino que es el resultado de aplicar diversos factores de corrección a un valor base (It), teniendo en cuenta las condiciones específicas del entorno donde se instalará el cable. Estos factores pueden incluir:

• Temperatura ambiente (Ca): Un factor que ajusta la capacidad de corriente en función de la temperatura del aire circundante. Si la temperatura es mayor que la de referencia (generalmente 30°C), la capacidad del cable disminuye.
• Método de instalación (Cg, Cc, Ci, etc.): Si el cable está al aire libre, empotrado en una pared, enterrado, en conductos, etc. Cada método afecta la disipación de calor del cable.
• Agrupamiento de cables (Cg): Cuando varios cables se instalan juntos en un mismo conducto o bandeja, el calor generado por cada uno afecta a los demás, reduciendo su capacidad individual.
• Tipo de aislamiento: Materiales como PVC, XLPE, EPR tienen diferentes límites de temperatura de operación.
• Sección del conductor: A mayor sección transversal (en mm²), mayor es la capacidad intrínseca del cable para transportar corriente.
• Material del conductor: El cobre y el aluminio tienen diferentes conductividades.

En resumen, Iz es el parámetro crítico para asegurar que el cable seleccionado operará de manera segura y eficiente en su entorno real, evitando sobrecalentamientos y garantizando la longevidad de la instalación.

¿Qué es It en Electricidad? El Valor Tabulado

Por otro lado, It (Intensidad Tabulada) se refiere al valor de corriente que se encuentra en las tablas de capacidad de corriente de los reglamentos eléctricos (como el BS 7671, que es la base del ejemplo que nos ocupa) para un tipo de cable y un método de instalación específicos, bajo una temperatura ambiente estándar (generalmente 30°C). Es un valor de referencia, un punto de partida que se obtiene directamente de las normativas.

Las tablas de It son fundamentales porque proporcionan una base estandarizada para la selección inicial del cable. Sin embargo, es crucial entender que este valor It rara vez será la capacidad final real del cable en una instalación particular, ya que las condiciones ambientales y de instalación casi nunca son idénticas a las condiciones de referencia de la tabla.

La Relación Fundamental: Ib, In, Iz, It

Para comprender completamente el proceso de dimensionamiento de cables, es esencial entender la jerarquía y la relación entre la corriente de diseño (Ib), la corriente nominal del dispositivo de protección (In), la capacidad de corriente corregida del cable (Iz) y la corriente tabulada del cable (It).

• Ib (Corriente de Diseño): Es la corriente de carga real esperada en el circuito, calculada a partir de la potencia de los aparatos conectados.
• In (Corriente Nominal del Dispositivo de Protección): Es la corriente nominal del interruptor automático (térmico, magnetotérmico) o fusible que protegerá el circuito. Este dispositivo debe ser capaz de proteger tanto el cable como los equipos conectados.
• Iz (Corriente Admisible Corregida del Cable): Como ya se explicó, es la capacidad real de corriente del cable después de aplicar los factores de corrección.
• It (Corriente Tabulada del Cable): El valor de capacidad de corriente del cable obtenido directamente de las tablas de las normas.

La relación fundamental que debe cumplirse para una instalación segura es la siguiente:

Ib ≤ In ≤ Iz

Esto significa que la corriente de diseño (Ib) debe ser menor o igual que la corriente nominal del dispositivo de protección (In), y esta a su vez debe ser menor o igual que la capacidad real del cable (Iz). Además, para la protección contra sobrecargas, se requiere que In sea menor o igual que 1.45 veces Iz (In ≤ 1.45 * Iz) para asegurar que el dispositivo de protección actúe antes de que el cable sufra daños irreversibles.

La conexión entre Iz e It se establece a través de los factores de corrección. La fórmula general es:

Iz = It × Factores de Corrección

O, si lo que necesitamos es encontrar el It mínimo requerido a partir de In y los factores de corrección:

It ≥ In / Factores de Corrección

El Proceso de Cálculo: Paso a Paso

Veamos cómo se aplica esta teoría con el ejemplo proporcionado, que es una excelente manera de ilustrar la confusión y cómo resolverla.

Datos del Problema:

• Corriente de Diseño (Ib) = 32 A (aunque no se usa directamente en el cálculo de It, es el punto de partida para In).
• Corriente Nominal del Dispositivo de Protección (In) = 32 A.
• Factor de Corrección por Temperatura Ambiente (Ca) = 0.87.

Paso 1: Calcular el It Mínimo Requerido

Primero, necesitamos determinar qué valor de It debemos buscar en las tablas. Para que nuestro cable, una vez corregido, pueda soportar al menos la corriente del dispositivo de protección (In), aplicamos la fórmula inversa:

It ≥ In / Factores de Corrección
It ≥ 32 A / 0.87
It ≥ 36.78 A

Esto significa que necesitamos seleccionar un cable de las tablas cuya capacidad It sea igual o superior a 36.78 A.

Paso 2: Seleccionar el Cable de las Tablas (It)

Consultamos las tablas de capacidad de corriente (en el ejemplo, para cable de 2 hilos, instalación tipo C 'clipped direct'):

• Cable de 4 mm² = 36 A (It)
• Cable de 6 mm² = 46 A (It)

Aquí es donde se toma la decisión crítica. El cable de 4 mm² tiene un It de 36 A, que es menor que el 36.78 A mínimo requerido. Por lo tanto, no es adecuado. Debemos optar por el siguiente tamaño superior: el cable de 6 mm², que tiene un It de 46 A. Este valor (46 A) es mayor que 36.78 A, cumpliendo el requisito.

Así, nuestro It seleccionado de la tabla es 46 A, y el cable elegido es de 6 mm².

Paso 3: Calcular la Capacidad Real del Cable (Iz)

Una vez que hemos seleccionado el cable físico (6 mm² con It=46 A), necesitamos calcular cuál será su capacidad real de conducción de corriente bajo las condiciones específicas de nuestra instalación (considerando el factor de corrección de 0.87):

Iz = It × Factores de Corrección
Iz = 46 A × 0.87
Iz = 40.02 A

Paso 4: Verificar la Condición de Seguridad (In ≤ Iz)

Finalmente, comprobamos que nuestra capacidad real del cable (Iz) sea mayor o igual que la corriente nominal del dispositivo de protección (In):

¿40.02 A ≥ 32 A? Sí, es correcto.

El cable de 6 mm² (con un Iz de 40.02 A en estas condiciones) es capaz de soportar la corriente de 32 A de nuestro dispositivo de protección, y por ende, la corriente de diseño de 32 A.

¿Cuál es Nuestro Valor Final y Por Qué la Confusión?

La confusión surge porque el proceso de cálculo implica dos 'It's': el It mínimo requerido (36.78 A) y el It del cable seleccionado de la tabla (46 A). Además, aparece el Iz (40.02 A), que es la capacidad real de ese cable bajo condiciones específicas.

La elección final del cable es el tamaño físico: 6 mm².

Pero, ¿qué es Iz entonces? Iz es la capacidad real de servicio continuo de ese cable de 6 mm² en las condiciones específicas de tu instalación. La descripción 'capacidad de conducción de corriente de un cable para servicio continuo, bajo las condiciones de instalación particulares' se refiere precisamente a Iz. Aunque el cable que eliges tiene un 'nombre' (6mm²), su rendimiento bajo tus condiciones se rige por su Iz.

La secuencia lógica es la siguiente:

1. Calculas un It mínimo requerido para tus condiciones de carga y corrección.
2. Buscas en la tabla un cable cuyo It (tabulado) sea igual o mayor que ese mínimo.
3. Ese cable que has elegido tiene un It específico de tabla.
4. Finalmente, calculas el Iz de ese cable elegido aplicando los factores de corrección a su It tabulado. Este Iz es la capacidad real del cable en tu instalación, y es el valor que debes comparar con tu In para asegurar la seguridad.

El valor de 36.78 A que obtuviste aplicando los factores de corrección a In es un valor intermedio, una guía para buscar en las tablas. El 46 A es el valor de tabla del cable que finalmente escogiste. Y el 40.02 A es el valor real de capacidad de ese cable de 6 mm² en tu instalación particular. La relación clave es que este 40.02 A (Iz) es mayor que tu 32 A (In).

Factores de Corrección Comunes y Su Impacto

Para ilustrar cómo los factores de corrección modifican la capacidad de un cable, veamos una tabla simplificada. Los valores reales deben consultarse en las normativas específicas (como BS 7671).

Como se puede observar, un mismo cable de 6 mm² con un It de 46 A puede tener un Iz muy diferente dependiendo de las condiciones de instalación. Por ejemplo, si el cable de 6 mm² (It=46A) se instala a 40°C (Ca=0.87) y agrupado con otros 2 cables (Cg=0.80), su Iz sería: 46 * 0.87 * 0.80 = 32.06 A. ¡Este Iz de 32.06 A ya es muy cercano a In=32A! Si el In fuera 32A, la condición In ≤ Iz (32 ≤ 32.06) apenas se cumpliría, y quizás un cable de mayor sección sería más prudente o necesario para cumplir con otros criterios de diseño.

Preguntas Frecuentes

¿Por qué necesito calcular Iz si ya tengo It?

Necesitas calcular Iz porque It es un valor de referencia bajo condiciones ideales. Las condiciones reales de tu instalación (temperatura ambiente, agrupamiento, método de instalación) casi nunca son ideales y afectan significativamente la capacidad de corriente del cable. Iz te da la capacidad real y segura del cable en tus condiciones específicas.

¿Cuál es el valor final para la selección del cable?

El 'valor final' en términos de elección es el tamaño físico del cable (por ejemplo, 6 mm²). El valor de Iz es la capacidad de corriente que ese cable seleccionado tendrá en tu instalación, y es el valor que debes asegurar que sea mayor o igual que la corriente nominal de tu dispositivo de protección (In).

¿Qué sucede si Iz es menor que In?

Si el Iz calculado para tu cable es menor que In (la corriente nominal del dispositivo de protección), significa que el cable no es lo suficientemente grande para soportar la corriente que el dispositivo de protección permite pasar de forma continua. Esto puede llevar a un sobrecalentamiento del cable, daño al aislamiento, pérdida de energía, y riesgo de incendio. En este caso, debes seleccionar un cable de mayor sección (que tendrá un It más alto y, por lo tanto, un Iz corregido más alto) o, si es posible, reducir la corriente nominal del dispositivo de protección (In) o la carga (Ib).

¿Son las normas BS 7671 aplicables en todas partes?

Las normas BS 7671 son específicas para el Reino Unido. Otros países tienen sus propias normativas y códigos eléctricos (por ejemplo, el Código Eléctrico Nacional (NEC) en EE. UU., la IEC 60364 a nivel internacional, o normativas nacionales como la UNE en España, la NBR en Brasil, la NOM en México, etc.). Aunque los principios subyacentes de cálculo de capacidad de cables son similares, los valores de tabla y los factores de corrección pueden variar. Siempre se debe consultar y aplicar la normativa eléctrica vigente en el lugar de la instalación.

Conclusión

La correcta comprensión de Iz e It es vital para cualquier profesional o entusiasta que se dedique a instalaciones eléctricas. Mientras que It es el punto de partida que encontramos en las tablas de referencia, Iz es el valor real y crítico que nos indica la capacidad de un cable para operar de forma segura y continua en las condiciones específicas de nuestra instalación. El proceso de cálculo no es meramente académico; es una medida de seguridad fundamental que protege tanto la propiedad como la vida humana.

Al seguir los pasos descritos y aplicar correctamente los factores de corrección, puedes asegurarte de que tus cables están dimensionados adecuadamente, garantizando una instalación eléctrica fiable, eficiente y, sobre todo, segura. Recuerda siempre consultar las normativas locales y utilizar las tablas de capacidad de corriente actualizadas para cada proyecto.

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