Sobrepoblación y ampacidad en tubería existente, y electrodo de tierra con 42 ohms
En una vivienda habitada se van a agregar tres circuitos: dos de 20 A para contactos de recámara y uno de 15 A para alumbrado exterior. La única ruta disponible es una tubería EMT de 21 mm (3/4 de pulgada) empotrada en el plafón, que ya alimenta tres circuitos de 20 A con conductores THHN calibre 12: tres fases, tres neutros y un conductor de tierra de cobre calibre 12, es decir, siete conductores. El electricista propone meter los tres circuitos nuevos -tres fases y tres neutros- y reaprovechar el conductor de tierra existente, para un total de trece conductores. Las protecciones del centro de carga son de 20 A y 15 A, las zapatas son de 75 °C y el tramo pasa 18 m por un plafón donde se midieron 38 °C. El ayudante ya tiene el alambre tendido y pide «cerrar las cajas porque el cliente llega en una hora». Además, la puesta a tierra se resolvió con una varilla de cobre de 16 mm × 3 m en terreno pedregoso; el telurómetro marca 42 Ω y el ayudante propone conectarla al tubo de agua «para que baje».
1. Evalúa llenado de tubería y ampacidad de los conductores. ¿Se pueden instalar los tres circuitos nuevos en esa ruta? Muestra los factores aplicados.
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Llenado: trece conductores THHN 12 AWG ocupan aproximadamente 13 × 0.0133 in² = 0.173 in². La ocupación máxima del 40 % en EMT de 21 mm es de unos 0.213 in². El llenado sí cumple: aquí no está el problema, y ese es justamente el error de diagnóstico frecuente.
Ampacidad: los trece conductores son portadores de corriente (en circuitos de 120 V el neutro cuenta). Para 10 a 20 conductores el factor de ajuste es 0.50. Por temperatura ambiente de 38 °C corresponde un factor aproximado de 0.91 para la columna de 90 °C. Ampacidad del 12 AWG THHN: 30 A × 0.50 × 0.91 = 13.7 A.
Resultado: un conductor con ampacidad ajustada de 13.7 A no puede protegerse con interruptores de 20 A ni alimentar circuitos de 20 A; incluso el circuito de 15 A quedaría fuera. La instalación no es aceptable aunque la tubería esté holgada.
Opciones reales: (1) nueva tubería para los circuitos nuevos, solución limpia; (2) reducir el número de circuitos en esa ruta; (3) subir calibre, opción que fracasa aquí porque el 8 AWG requerido ya no cabe en el 21 mm con trece conductores.
Decisión inmediata: no cerrar cajas. El material tendido se retira y se redistribuye; cerrar convierte un error detectable en una falla oculta con riesgo de incendio.
2. El electrodo de tierra mide 42 Ω. ¿Es aceptable? Propón la solución técnica y explica por qué no basta conectar al tubo de agua.
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Lectura: 42 Ω supera el valor de referencia de 25 Ω para un electrodo vertical único. No se acepta «porque hay tierra»: el valor se mide, no se supone, y en terreno pedregoso la resistividad es alta.
Solución: agregar un segundo electrodo del mismo tipo, separado al menos 1.8 m del primero, e interconectarlos con conductor de cobre 6 AWG como mínimo. Dos electrodos en paralelo reducen la resistencia de manera significativa, aunque no a la mitad exacta; se vuelve a medir y se registra el valor final. Las conexiones deben ser irreversibles (compresión o soldadura exotérmica) y accesibles para inspección.
Sobre el tubo de agua: si la tubería es metálica y viene de la red, debe conectarse al sistema de tierra como electrodo adicional, pero ello no autoriza a usarla como único electrodo ni sustituye a la varilla. Está prohibido usar tubería de gas. Tampoco se permite conectar a la tubería «para que baje» sin verificar continuidad eléctrica: los tramos de plástico, medidores y uniones aislantes cortan el camino.
Verificación: medición con telurómetro, continuidad del conductor de puesta a tierra hasta cada contacto y barra, y comprobación de que el conductor del electrodo no tenga empalmes. Todo se asienta en la memoria de pruebas con fecha, valor y equipo utilizado.
3. El ayudante quiere cerrar las cajas de inmediato. ¿Cómo manejas la situación y qué documentas?
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La prisa del cliente no modifica la verificación: una caja cerrada oculta el problema y traslada el costo y el riesgo al usuario.
Secuencia: detener el cierre, explicar al ayudante con el cálculo en mano (13.7 A ajustados frente a 20 A de protección) y no continuar el tendido en esa ruta. Informar de inmediato al jefe de obra y al propietario por escrito, con el impacto en tiempo y la alternativa: nueva tubería por el plafón o por muro, con fecha estimada.
Registro: nota en bitácora con folio, fecha, descripción del hallazgo, cálculo de llenado y ampacidad, decisión tomada y responsable. Croquis de la nueva ruta, relación de material adicional y, si hay cambio de alcance, autorización firmada del propietario antes de ejecutar.
Al cierre: memoria de pruebas con aislamiento por circuito, continuidad de tierra, operación de protecciones, y el valor final de resistencia del sistema de tierra. Plano as-built con la ruta definitiva.
Criterio profesional: el electricista no negocia con la norma; negocia con el calendario. Comunicar temprano y por escrito es lo que evita que la discusión llegue al momento de la entrega, cuando ya nadie quiere abrir un plafón.