Calculadora de cortocircuito: niveles de falla y AIC según NEC

Calculadora gratuita en español que halla la corriente de cortocircuito disponible (Isc) en cada punto de tu instalación y el AIC mínimo del interruptor según NEC 110.9 (NFPA 70 / NTC 2050). Por defecto usa el método normativo con R y X reales: fuente de tensión equivalente de IEC 60909 e impedancias de conductor de la Tabla 9 del Capítulo 9 del NEC, con el procedimiento verificado contra IEEE Std 141 §4.7. Encadena transformador → tableros → puntos de carga y entrega Isc trifásica, línea-línea, relación X/R y corriente de cresta, con su diagrama unifilar. También incluye el método punto a punto simplificado a un clic. Con IA y descarga PDF.

Qué es la corriente de cortocircuito y el AIC

La corriente de cortocircuito disponible (Isc) es la máxima corriente que puede fluir cuando ocurre una falla franca (por ejemplo, dos conductores que se tocan) en un punto determinado de la instalación. No depende de la carga: depende de la fuente (el transformador y la red) y de la impedancia que hay entre la fuente y ese punto.

Cada interruptor o fusible tiene una capacidad de interrupción (AIC / kAIC) — en el NEC, el término formal es interrupting rating (Artículo 100): la máxima corriente de falla que puede cortar de forma segura. El NEC 110.9 exige que el AIC del dispositivo sea igual o mayor que la Isc disponible en su punto de instalación. Si el dispositivo ve más falla de la que puede interrumpir, puede explotar al intentar despejarla.

Los dos métodos: normativo (IEC 60909 / NEC Tabla 9) y punto a punto

Por defecto, la calculadora usa un método normativo basado en impedancias reales. La fuente se modela con la fuente de tensión equivalente de IEC 60909-0 (I″k = c·U_n / (√3·|Z|)) y cada conductor aporta su resistencia R y su reactancia X tomadas de la Tabla 9 del Capítulo 9 del NEC 2023 (a 75 °C, distinguiendo canalización de PVC, aluminio o acero). Las impedancias se suman de forma vectorial —|Z| = ΣR + jΣX—, no por magnitudes, lo que permite obtener la relación X/R y la corriente de cresta (i_p) en cada punto. El procedimiento está verificado contra el ejemplo resuelto de baja tensión del IEEE Std 141 (Red Book) §4.7.

Como alternativa a un clic está el método punto a punto (point-to-point), el procedimiento simplificado de las guías de aplicación de Bussmann/Eaton: usa una constante C por calibre/material/canalización y un multiplicador M para estimar la caída tramo a tramo. Es rápido, transparente y muy conocido en la región, pero agrupa R y X en un solo número y propaga por magnitud, así que no entrega X/R ni cresta. Ambos parten de la Isc del secundario del transformador y la van reduciendo en cada tramo aguas abajo.

Cualquiera de los dos es ideal para dimensionamiento, selección de AIC y enseñanza: se hacen con los datos de placa y entregan un resultado del lado seguro. El método normativo (por defecto) es el más recomendado, porque al trabajar con R y X reales también te da X/R y la corriente de cresta. Aun así, conviene conocer los límites de la herramienta:

La cadena de nodos: por qué la Isc baja en cada tramo

La gran ventaja de esta calculadora es que trabaja como una cadena en cascada: el transformador alimenta al nodo 1, el nodo 1 al nodo 2, y así sucesivamente. Cada nodo toma como “aguas arriba” la Isc del punto anterior y le aplica la caída de su propio tramo. Por eso la corriente de falla siempre disminuye a medida que te alejas de la fuente.

Cuánto baja depende de la impedancia del tramo: a mayor longitud, menor calibre o menos conductores en paralelo, mayor la caída. Un tramo corto con varios conductores gruesos casi no reduce la Isc; un tramo largo y delgado la reduce mucho.

Qué datos necesitas para calcular

El método se alimenta de datos que ya tienes a la mano:

De la fuente (transformador)

• Potencia (kVA) y tensión secundaria (V) — de la placa.
• Impedancia %Z — de la placa (no la inventes; es el dato que más pesa).
• Fases (1Ø o 3Ø) y, si quieres, escenario máximo/mínimo y variación de tensión.
• Alternativa: si ya conoces la Isc aguas arriba, puedes partir de ese valor en vez del transformador.

De cada tramo (conductor o barra)

• Longitud (m o ft) y calibre (AWG/kcmil).
• Material (cobre o aluminio) y conductores por fase (n en paralelo).
• Canalización (PVC/no metálica, aluminio o acero) y clase de tensión (600 V, 5 kV, 15 kV).
• O bien una barra (busway) con su amperaje, en lugar de conductores.

Cómo se calcula (FLA, Isc, R y X, X/R, AIC)

1) Corriente a plena carga e Isc en el secundario

2) Caída por tramo: impedancia R + jX (método normativo)

Donde R′ y X′ son la resistencia y la reactancia por cada 1000 ft del conductor (Tabla 9 del Cap. 9 del NEC, a 75 °C, según material y canalización), L la longitud, n los conductores por fase, c el factor de tensión de IEC 60909 y Un la tensión nominal. Como R y X se suman como vectores, además de I″k se obtiene la relación X/R del punto y, con ella, la corriente de cresta:

2b) El factor M (método punto a punto simplificado)

La alternativa simplificada usa una constante C por calibre/material/canalización (que agrupa R y X en un solo número) y el multiplicador M, siempre menor que 1, para reducir la Isc tramo a tramo. Es más rápida pero no entrega X/R ni cresta. En ambos métodos, para fallas línea-línea la corriente es 0.866·I″k₃ (IEC 60909-0).

3) AIC del dispositivo

Con la Isc del punto, el AIC mínimo es el siguiente tamaño comercial estándar igual o superior a esa corriente. Nunca por debajo (NEC 110.9).

Cálculo paso a paso

El diagrama unifilar de niveles

La calculadora dibuja un unifilar de tu cadena: transformador, barras numeradas, interruptores y carga, con la Isc disponible y el AIC mínimo marcados en cada nivel. Es la forma más rápida de comunicar el resultado en una memoria o ante una interventoría.

Conductores, paralelos y barras: efecto en la Isc

El tramo es lo que “amortigua” la falla. Estos factores cambian cuánto baja la Isc:

• Longitud: más metros = más impedancia = más caída de Isc.
• Calibre: un conductor más grueso (mayor kcmil) baja menos la Isc.
• Conductores en paralelo (n): más conductores por fase reducen la impedancia del tramo, así que cae menos.
• Material: el cobre conduce mejor que el aluminio; a igual calibre, el aluminio reduce un poco más la Isc.
• Canalización: en acero (magnético) la impedancia es algo mayor que en PVC/no magnético.
• Barras (busway): tienen su propia constante; se modelan por amperaje y longitud.

Cómo elegir el AIC del interruptor (NEC 110.9)

Regla de oro: AIC del dispositivo ≥ Isc disponible en su punto. Se elige el siguiente valor comercial por encima de la Isc calculada.

Ejemplo resuelto paso a paso

1. FLA = 1 000 000 / (1,732 × 480) ≈ 1203 A
2. Isc en el secundario = 1203 × (100 / 5) ≈ 24 056 A ≈ 24.1 kA → AIC ≥ 25 kA
3. Tramo 1 (50 ft, 5×600 Cu): M ≈ 0.97 → Isc ≈ 23 334 A ≈ 23.3 kA → AIC ≥ 25 kA
4. Tramo 2 (100 ft, 1×4/0 Cu): M ≈ 0.66 → Isc ≈ 15 504 A ≈ 15.5 kA → AIC ≥ 18 kA

Resultado final: Nivel 0 (TG-secundario) 24.1 kA · Nivel 1 (Tablero) 23.3 kA · Nivel 2 (Punto 2) 15.5 kA — con AIC mínimos 25 / 25 / 18 kA. Observa cómo el tramo largo y delgado (4/0) baja mucho más la Isc que el tramo corto con 5 conductores en paralelo.

Errores comunes

Calcular a mano vs. con la calculadora: cuánto tiempo ahorras

Hacerlo a mano implica calcular FLA, buscar las impedancias R y X (o las constantes C) por calibre/material/canalización, sumarlas tramo a tramo, hallar I″k, X/R y la cresta en cada punto, encadenar resultados y seleccionar el AIC de cada nivel. Para una cadena de varios tableros, con su unifilar y memoria, esto toma horas:

🔓 Funciones PRO de la calculadora

La versión gratuita es completa para verificaciones puntuales: fuente más una cadena corta, Isc y AIC por nivel, el unifilar en pantalla y un PDF al mes. La versión PRO está pensada para el profesional que entrega proyectos: cadenas ilimitadas, escenarios, aporte de motores, IA y memorias de cálculo.

Glosario: Isc, AIC, %Z, SCCR, factor M

Preguntas frecuentes (FAQ)

Nota legal: Esta calculadora es una herramienta de referencia y apoyo profesional. Calcula la corriente de cortocircuito simétrica (I″k) en una cadena radial con bus infinito, por el método normativo (IEC 60909 / NEC Tabla 9, con R y X reales) o por el método punto a punto simplificado. Los resultados deben ser verificados por un ingeniero electricista licenciado y, para el estudio formal (RETIE) y el arco eléctrico, complementarse con software de cálculo IEC 60909 / IEEE 1584. ElectricAplicada no se hace responsable por el uso inadecuado de los resultados.