El cable de doce AWG y los circuitos de veinte amperios se combinan tan bien que las preguntas generalmente surgen de una fuente diferente. Puede ser el caso de que el instalador tenga un trozo de 12/3 sobrante de un proyecto de cableado anterior o quizás el proveedor solo tenga cables de 12/3 en stock. Surge la pregunta de si la presencia de un conductor adicional tiene alguna consecuencia para el cableado doméstico. La respuesta parece simple, pero plantea algunos problemas de código que afectan el uso de los cables, incluidas las limitaciones de conductores pequeños en el Código Eléctrico Nacional, la forma en que el cable de doce AWG puede llevar veinte amperios antes de que surjan problemas con la caída de voltaje, qué ventajas puede ofrecer un conductor adicional y qué puede suceder si se encuentra que un conductor es de tamaño insuficiente. La siguiente guía discute todos estos aspectos, así como los requisitos de instalación para receptáculos.
Respuesta corta: De hecho, el cable de cobre 12/3 es adecuado para un circuito de receptáculo de 20 A y corresponde al tamaño mínimo de cable requerido en el Código Eléctrico Nacional (NEC) mencionado en el Artículo 240.4(D). El “3” indica que el cable tiene tres conductores aislados, es decir, negro, rojo y blanco, más un cable de tierra desnudo. Por lo tanto, solo necesitas un cable negro y uno blanco en un circuito regular de 20 A, dejando el rojo sin usar o utilizándolo en un circuito derivado. Se espera que un cable 12/3 sea 15-30% más caro que 12/2, y el otro cable afecta los cálculos de llenado de cajas. En cuanto a la caída de voltaje, 12 AWG funciona bien a 20 A hasta aproximadamente 40-50 pies. Después de aproximadamente 75 pies, la caída de voltaje superará 3% especificado por el NEC para circuitos, y se debe usar 10 AWG.
El método de nombrar cables eléctricos es simple, ya que solo se necesitan dos dígitos, que son ambos significativos.
El primer dígito indica el calibre del cable utilizando el Sistema Americano de Calibre de Cables. Por ejemplo; un calibre de cable de 12 AWG es un cable de cobre de 2.05 mm de ancho. El segundo dígito significa cuántos conductores hay en el cable. En el ejemplo del nombre de cable 12/3, significa que hay tres conductores aislados en total. En el caso del cable 12/3 NM-B, los tres conductores son negro, rojo y blanco aislados. También hay un cuarto cable que es el cable desnudo.
Así, 12/3 no es un producto único; más bien representa un simple cable de calibre doce. Por lo tanto, el tipo de cable de 12/2 en su significado y cualidades. En América, los colores de los cables determinan su función; los cables negro y rojo son los cables bajo presión eléctrica, el cable blanco es el cable que no pasa corriente, mientras que el cable desnudo se utiliza para conectar todos los dispositivos en un circuito requerido. Las convenciones que se aplican a los dispositivos que alimentan estos conductores se cubren en nuestra visión general de los diferentes tipos de interruptores utilizados en instalaciones eléctricas, y la misma lógica se aplica al cableado de receptáculos.
En la situación de crear el circuito para un dispositivo eléctrico estándar de 20 A debe haber un cable caliente, un cable neutro y el cable de tierra efectivo desnudo. Por lo tanto, se puede aplicar un cable de 12/2 y el cuarto no es necesario en absoluto; sin embargo, surge la pregunta de si el cable sobrante puede afectar el funcionamiento del cable.
Las pautas son concisas y claras.
Limitaciones de sobrecorriente para conductores pequeños. El Artículo 240.4(D) del Código Eléctrico Nacional (NEC) limita la protección contra sobrecorriente para conductores pequeños, limitando el uso de 14 AWG a 15 amperios, 12 AWG a 20 amperios y 10 AWG a 30 amperios. Así, debido a la capacidad limitada para eliminar calor durante su funcionamiento, 12 AWG se convierte en el cable recomendado para un circuito de 20 A, mientras que 14 AWG no puede cumplir este papel, aunque prácticamente puede hacerlo.
Ampacidad. Al considerar la ampacidad, es crucial tener en cuenta el tipo de conductor así como la clasificación de temperatura del aislamiento y las condiciones de instalación. En lo que respecta al cobre de 12 AWG, se puede confiar en el valor de 20 A especificado en asociación con 60°C y el valor de 25 A asociado con 75°C. El cable NM-B se considera más comúnmente con referencia a la clasificación de 60°C, lo que significa que 20 A es exactamente el valor que se necesita, sin ningún margen adicional de seguridad. Sin embargo, si la temperatura ambiente es demasiado alta o los conductores están agrupados, la reducción comenzará a afectar la ampacidad práctica.
Conductores que no están en uso. Nada prohíbe la utilización de conductores no utilizados. El único requisito es que tales conductores estén terminados de manera segura, evitando cortocircuitos.
Llenado de caja. En términos de llenado de caja, aquí es donde la necesidad de un conductor adicional puede incurrir en algunos costos. De acuerdo con el Artículo 314.16 del Código Eléctrico Nacional (NEC), se debe considerar la suma de todos los conductores. Al incorporar un cuarto conductor aislado en un recorrido de cable, se debe verificar que la caja lo acomode.
Un conductor que no está en uso puede ser utilizado de manera efectiva si se planifica cuidadosamente, como se explica a continuación.
| Opción | Cómo funciona | Requisitos y advertencias |
|---|---|---|
| Tápalo y déjalo | Termina el conductor rojo con un conector en ambos extremos y márcalo como no utilizado | Totalmente conforme; cuéntalo para el llenado de caja; déjalo lo suficientemente largo para identificarlo más tarde |
| Circuito de rama de múltiples cables | Negro y rojo suministran dos circuitos separados que comparten el neutro blanco único | Requiere los dos conductores no conectados a tierra en fases opuestas y la desconexión simultánea de todos los conductores en el panel, típicamente mediante un interruptor de dos polos o un enlace de manija aprobado; las disposiciones de GFCI y AFCI necesitan cuidado |
| Dos receptáculos, un cable | Alimentar el primer receptáculo en negro, encadenar a una segunda posición en rojo, o dividir un receptáculo dúplex | Permitido donde la caja y la clasificación del dispositivo lo permitan; un dúplex dividido requiere una pestaña de ruptura y, en algunas configuraciones, un interruptor de dos polos |
| Conmutación de tres vías o multiubicación | Usar negro y rojo como conductores viajeros entre interruptores | Un uso legítimo de 12/3, aunque el circuito es un circuito de iluminación en lugar de un circuito de receptáculo |
| Circuito de 240 V | Negro y rojo como los dos conductores no conectados a tierra, tierra para seguridad, blanco tapado | No puede servir un receptáculo estándar de 120 V; necesita un dispositivo de 240 V o una carga de 240 V |
Examinemos de cerca el circuito de ramal multi-cable porque es la razón detrás de la compra del cable 12/3. Es un error muy típico cometido, por lo que vale la pena considerarlo cuidadosamente. Cuando dos circuitos comparten el mismo cable neutro, la corriente a través de ese cable iguala los dos circuitos en lugar de sumarlos, lo que solo funciona cuando los cables son de dos fases diferentes. Es importante acertar en esto porque de lo contrario el cable neutro tendrá que llevar la corriente total de ambos circuitos, por lo que la ley requiere que en tales casos el circuito se desconecte de la alimentación de inmediato, y el uso de un interruptor de dos polos es la práctica común en tales casos. En caso de que el circuito multi-cable suministre energía a equipos que deberían depender de interruptores GFCI, se vuelve mucho más complejo y, de hecho, muchos electricistas optan por no usar ese tipo de circuito en cocinas y baños.
La capacidad de corriente indica si el cable se sobrecalentará, mientras que la caída de voltaje determina si el equipo en el otro extremo funciona correctamente.
Según el NEC, la caída de voltaje en un circuito de ramal no debe exceder 3%, mientras que la caída de voltaje total desde el punto de servicio hasta el punto de uso no debe exceder 5%. Por lo tanto, el NEC permite cierta variación de estos valores en el código residencial, pero aún existen.
La razón de los valores anteriores es que el equipo se comporta mal debido a voltajes bajos. A voltajes bajos, los motores funcionan calientes, la electrónica se reinicia y las cargas resistivas no funcionan de la manera esperada.
El cable de cobre de calibre doce tiene una resistencia de aproximadamente 1.93 ohmios por cada 1,000 pies a la temperatura de operación. En un circuito de 120 voltios, la caída de voltaje total al transportar 20 amperios se calcula como se presenta a continuación.
| Distancia de un solo sentido | Caída de voltaje aproximada a 20 A | Porcentaje de 120 V | Evaluación |
|---|---|---|---|
| 25 pies | 9 V | 1.6% | Cómodo |
| 40 pies | 1 V | 2.6% | Dentro de la recomendación de 3% |
| 50 pies | 9 V | 3.2% | Ligeramente por encima de la recomendación |
| 75 pies | 8 V | 4.8% | Demasiado; suba a 10 AWG |
| 100 pies | 7 V | 6.4% | Claramente inadecuado |
En una nota práctica, los cables de 12 AWG pueden manejar hasta aproximadamente 40-50 pies y 10 AWG es adecuado para longitudes de aproximadamente 75 pies o más. Dado que los circuitos residenciales tienen muchos receptáculos que caen dentro de esta distancia, la combinación se considera estándar. Las distancias en casos de circuitos conectados al garaje separado o algún otro edificio anexo deben ser calculadas.
Hay dos factores involucrados en la disminución del número. El primero es que en un circuito que rara vez consume los 20 amperios completos, hay menos caída. Sin embargo, diseñar bajo esta suposición no le da ningún margen para errores. El otro factor implica la reducción de la capacidad de los conductores y la caída que se causa debido a la temperatura de fondo del cable o si el envoltorio tiene demasiados cables dentro.
Fallando de una manera conocida, los conductores subdimensionados en un circuito de 20 A ayudan a provocar la estricta insistencia del código en el uso de cable de 14 AWG.
El error popular es instalar un fusible más grande para evitar disparos molestos. Sin embargo, puede ser peligroso porque en caso de usar cable de 12 SWG con un circuito de 20 A conectado a un circuito con fusible de 30 A, el cable podrá calentarse, y esto sucederá sin activar el interruptor automático.
| Cable | ¿Usarlo para un circuito de receptáculo de 20 A? | ¿Cuándo elegirlo? |
|---|---|---|
| 14/2 | No | Circuitos de 15 A solamente; prohibido en un circuito de 20 A por NEC 240.4(D) |
| 12/2 | Sí — la elección estándar | Circuitos de receptáculo de 20 A ordinarios; más baratos, más fáciles de tirar, menos llenado de caja |
| 12/3 | Sí | Cuando necesite un segundo conductor no conectado a tierra: circuitos de ramal de múltiples hilos, cargas de 240 V, o conductores viajeros |
| 10/2 | Sí — sobredimensionado | Corridas largas donde la caída de voltaje excede 3%, o desclasificación por alta temperatura |
| 10/3 | Sí — sobredimensionado | Circuitos de 240 V a larga distancia, o circuitos de 30 A |
Un circuito básico de receptáculo de 20 A probablemente requiera un tamaño de cable de 12/2. Aunque podrías usar 12/3, esto en realidad es innecesario ya que normalmente no se utiliza el tercer conductor. Si tienes algo de 12/3 sobrante, usarlo no aumenta los costos en principio aparte de un poco de llenado adicional de caja y algo de mano de obra extra para pasarlo a través del enmarcado.
Cuando se trata de trabajar con cable de 12 AWG, ten en cuenta que el cable es generalmente más rígido que el de 14 AWG, así como se dobla más rígidamente, lo que lleva a complicaciones en la instalación.
La secuencia a continuación asume un circuito de receptáculo en cadena convencional con el cable utilizado de manera 12/2. La aislamiento y verificación segura vienen antes que cualquier otra cosa, y la técnica general — incluyendo cómo identificar conductores cuando los colores son poco convencionales — se cubre en nuestra guía para reemplazar un interruptor de luz, que sigue la misma disciplina.
El circuito solo es conforme si el dispositivo y la protección coinciden con el conductor.
Capacidad del tomacorriente. Un circuito de 20 A puede tener un tomacorriente de 15 A en uso. Esto puede sorprender a algunas personas, pero un tomacorriente de 15 A es adecuado para transferir 20 A a los dispositivos que dependen de él, por lo tanto, lo hace admisible para un circuito de 20 A. Por el contrario, un tomacorriente de 20 A no debe montarse en un circuito de 15 A ya que este último no puede proporcionar la potencia del dispositivo. En la mayoría de los hogares, la diferencia se verá en el estilo de la cara, que es la forma en que se ve el tomacorriente y en una cierta calidad del dispositivo, que es mejor en la mayoría de los casos.
Donde se especifican tomacorrientes para un proyecto en lugar de reemplazarlos uno a la vez, los criterios de selección se extienden al material de contacto, diseño del terminal y certificación — la misma disciplina establecida en nuestra guía para elegir un fabricante de interruptores y tomacorrientes eléctricos.
La capacidad es la otra mitad de esa decisión. Los circuitos de tomacorrientes modernos apoyan cada vez más más que lámparas y aspiradoras, y el perfil de carga de los dispositivos conectados a ellos está cambiando, como se discute en nuestro artículo sobre tomacorrientes USB de pared y carga rápida. Planificar el circuito para esa realidad no cuesta nada en la etapa de cableado y mucho más tarde.
Un ejemplo representativo de cómo se documenta un dispositivo moderno en esta familia es nuestra especificación de atenuador FS328-V, que es el nivel de detalle que un especificador debe esperar antes de comprometer un circuito a un dispositivo.
Una nota final para las personas que instalan un circuito de 20 A: los circuitos de 20 A se utilizan con más frecuencia para oficinas en casa, talleres, cocinas o cualquier otro lugar que tenga muchos electrodomésticos potentes. El costo de usar cable de 14 AWG o 12 AWG no es muy diferente al considerar el costo de abrir una pared más tarde, por lo tanto, podría ser mejor usar cable de doce.
Absolutamente. El cobre de calibre doce es un cable universal para cualquier circuito típico de 20 A debido a que (Comité Secretario (texto erróneo: “debido a su”), Código Eléctrico Nacional o NEC) es el tamaño más bajo aceptable por el NEC bajo las reglas para conductores pequeños proporcionadas en el Artículo 240.4(D). La ensambladura de cable estándar para una empresa de 20 A es un tomacorriente de 20 A utilizando cable de 12 AWG y protegido con un interruptor de 20 A. El único requisito es que la protección del circuito debe seguir la convención y debe calibrarse a 20 A. Esto significa que no se puede instalar cable de 12 AWG y sustituir un interruptor de 30 A para una operación estándar de la empresa, ya que tales acciones deshabilitarían la protección proporcionada al cable.
En la práctica, el cable de cobre de calibre doce es la solución de cableado generalmente aceptada también. Una solución alternativa para circuitos de 20 A sería el cable de calibre diez; sin embargo, esto solo es necesario para tramos de cable más largos de 75 pies donde la caída de voltaje es no despreciable, o si el cable está expuesto a altas temperaturas o fuertemente agrupado con otros conductores. El cable de calibre catorce no puede ser utilizado en circuitos de 20 A ya que de acuerdo con el Artículo 240.4(D) el cable de 14 AWG solo limita el rendimiento a 15 A.
En lo que respecta a la capacidad de conducción de corriente de 20 A (ampacidad), la respuesta es sí: la corriente conducida está principalmente limitada por la caída de voltaje en lugar de la distancia. Con respecto a 20 A de corriente conducida, los cables de cobre de 12 AWG tienen casi 3.9 V de caída a 50 pies de longitud de recorrido y casi 5.8 V de caída a 75 pies de recorrido. Por lo tanto, la relación de caída de voltaje a 20 A de conducción de corriente es aproximadamente 3.2% y 4.8% respectivamente, lo que permite distancias de hasta 40-50 pies para una conducción de corriente de 20 A a lo largo de un cable de 12 AWG sin ninguna caída de voltaje significativa. En caso de recorridos de cable más largos, sería mejor usar cable de 10 AWG.
Sí, es posible instalar un cable 12/3 a un enchufe ya que no contradice ninguna regulación. Solo es necesario cerrar el cable rojo en ambos extremos para utilizarlo exactamente de la misma manera que se hace con los cables 12/2. Otra alternativa podría ser una instalación de circuito de múltiples cables alimentada por un cable 12/3.
La instalación será altamente insegura, así como no cumplirá con ninguna regulación de cableado. La cuestión es que bajo condiciones normales nadie puede usar cable de calibre catorce para la conducción de más de 15 A ya que el Artículo 240.4(D) del Código Eléctrico Nacional dice que el cable de 14 AWG está limitado a 15 A. Por eso, la carga de corriente sobrecalentará el cable haciéndolo inadecuado para la instalación.
Para un circuito con un enchufe de 20 A que está hecho con cable de doce-tres, es permisible así como razonable y no compromete en absoluto. El 12 AWG es lo mínimo que el código permite para un enchufe de 20 A y el cable adicional aislado puede o no ser utilizado, y el tapado conforme se puede hacer en dos minutos. La parte importante de hacer el circuito seguro es todo lo que rodea el cable: un circuito de 20 A protegido con un interruptor de circuito de 20 A, un enchufe de pared que corresponde a la clasificación de salida, protección GFCI o AFCI que es exigida por la ubicación, terminaciones correctamente ajustadas, y un recorrido que sea lo suficientemente corto para que la impedancia se mantenga por debajo del tres por ciento. Si todo lo anterior está en orden, entonces la cuestión de si usar 12/2 o 12/3 depende de la conveniencia y el costo más que del cumplimiento.
El cable de doce calibres y los circuitos de veinte amperios se combinan tan bien que las preguntas generalmente surgen de una fuente diferente. Puede ser el caso de que el instalador tenga un trozo de 12/3 sobrante de un proyecto de cableado anterior o quizás el proveedor solo tenga cables de 12/3 en stock. Surge la pregunta de si […]
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