Calculando la corriente de calentador trifásico: 20 kW a 480 V

Respuesta directa

Una carga de calefacción resistiva de 20 kW en un sistema trifásico de 480 V consume aproximadamente 24.1 amperios por línea (asumiendo carga balanceada, FP = 1.0).

Derivación

Fórmula de potencia trifásica

P = √3 × VLL × IL × FP

• P = potencia real (vatios)
• V_LL = voltaje línea-línea (RMS)
• I_L = corriente de línea (RMS)
• FP = factor de potencia (cos φ)

Despejando la corriente

IL = P / (√3 × VLL × FP)

Para tiras de calefacción resistivas: FP = 1.0 (puramente resistivo)

IL = 20,000 / (1.732 × 480 × 1.0) = 20,000 / 831.36 = 24.06 A

Por qué el cálculo original fue incorrecto

La fuente usó la fórmula monofásica (P = V × I) en un sistema trifásico, arrojando 41.67 A. Eso sería correcto solo si:

• Todos los 20 kW estuvieran en una fase (fase-neutro a 277 V), o
• La carga fuera monofásica 480 V (fase-fase, dos hilos)

Para una carga trifásica balanceada, se aplica el factor √3.

Verificación mediante potencia por fase

Potencia por fase = 20,000 / 3 = 6,667 W

Voltaje de fase (estrella) = 480 / √3 = 277 V

Corriente de fase = 6,667 / 277 = 24.1 A = Corriente de línea (estrella)

Corriente de fase (triángulo) = 6,667 / 480 = 13.9 A; Corriente de línea = √3 × 13.9 = 24.1 A ✓

Consideraciones prácticas

Factor	Impacto	Acción de diseño
Tolerancia de voltaje	480 V ±10 % → la corriente varía ±10 %	Dimensionar conductores/OCDP para 110 % voltaje (26.5 A)
Derating por temperatura	Temperatura ambiente >30 °C, llenado de conducto	Aplicar factores de corrección NEC 310.15(B)
Dimensionamiento de OCDP	Carga continua = 125 % (NEC 210.19)	24.1 A × 1.25 = 30.1 A → Interruptor de 35 A
Sección de conductor	Columna 75 °C, OCDP de 35 A	#8 AWG Cu (50 A) o #6 AWG Al (40 A)
Caída de voltaje	Límite del 3 % para circuito derivado	Verificar longitud del recorrido; aumentar si >50 ft

Configuraciones alternativas

• Monofásico 480 V (2 hilos): I = 20,000/480 = 41.7 A (coincide con el cálculo erróneo)
• Monofásico 277 V (fase-neutro): I = 20,000/277 = 72.2 A (si todo en una fase)
• Trifásico desbalanceado: Calcular por fase; el neutro lleva el desbalance

Resumen

Trifásico balanceado 20 kW a 480 V = 24.1 A de corriente de línea. Aplicar regla del 125 % para carga continua → 30.1 A → interruptor de 35 A → #8 Cu mínimo. Siempre verifique datos de placa, diagrama de conexión (estrella/triángulo) y enmiendas de código local.