La capacidad de interrupción es el valor máximo de corriente que un dispositivo de protección puede interrumpir de forma segura. Calcularla correctamente es esencial para la seguridad y cumplimiento de normativas IEC y NEC.
Este artículo explica cómo calcular la capacidad de interrupción en dispositivos de protección, fórmulas, tablas, ejemplos y casos reales. Descubre todo lo necesario para una selección adecuada.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de capacidad de interrupción en dispositivos de protección – IEC, NEC
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- Calcular la capacidad de interrupción para un interruptor de 400V, 50kA, según IEC 60947-2.
- Determinar la capacidad de interrupción mínima para un disyuntor en un sistema de 480V, 3 fases, NEC.
- ¿Qué capacidad de interrupción requiere un fusible para una corriente de cortocircuito de 22kA en 240V?
- Comparar la capacidad de interrupción de un interruptor IEC vs. uno NEC para 600V, 35kA.
Tablas de valores comunes de capacidad de interrupción en dispositivos de protección – IEC, NEC
| Norma | Tipo de dispositivo | Tensión nominal (V) | Corriente nominal (A) | Capacidad de interrupción (kA) | Aplicación típica |
|---|---|---|---|---|---|
| IEC 60947-2 | Interruptor automático | 230/400 | 16-1600 | 6, 10, 25, 36, 50, 70, 100 | Residencial, comercial, industrial |
| IEC 60269 | Fusible | 400 | 2-1250 | 50, 80, 100, 120 | Protección de transformadores, motores |
| NEC (UL 489) | Breaker (MCCB) | 120/240, 277/480, 600 | 15-2000 | 10, 14, 18, 22, 25, 35, 42, 65, 100, 200 | Edificios comerciales, tableros principales |
| NEC (UL 248) | Fusible | 250, 600 | 1-6000 | 50, 100, 200, 300, 400 | Protección industrial, motores grandes |
| IEC 60898 | Interruptor miniatura (MCB) | 230/400 | 6-63 | 3, 4.5, 6, 10 | Residencial, pequeños comercios |
| IEC 60947-3 | Interruptor-seccionador | 400, 690 | 16-3200 | 16, 25, 36, 50, 100 | Aislamiento, seccionamiento |
| NEC (UL 1077) | Supplementary protector | 120/240 | 0.5-63 | 1, 2, 3, 5 | Protección suplementaria |
En la tabla anterior se muestran los valores más comunes de capacidad de interrupción según las principales normativas internacionales. Es fundamental seleccionar dispositivos cuya capacidad de interrupción sea igual o superior a la corriente de cortocircuito máxima esperada en el punto de instalación.
Fórmulas para la calculadora de capacidad de interrupción en dispositivos de protección – IEC, NEC
La capacidad de interrupción (Icu o Icc) es el valor máximo de corriente de cortocircuito que un dispositivo puede interrumpir de forma segura sin sufrir daños. El cálculo depende de la corriente de cortocircuito disponible en el punto de instalación y de las características del dispositivo.
- Icc: Corriente de cortocircuito (A)
- Scc: Potencia de cortocircuito en el punto de falla (VA o kVA)
- Vn: Tensión nominal entre fases (V)
- Icu: Capacidad de interrupción del dispositivo (A o kA)
- Icc: Corriente de cortocircuito máxima esperada (A o kA)
- Icc: Corriente de cortocircuito (A)
- Scc: Potencia de cortocircuito (VA o kVA)
- Vn: Tensión nominal (V)
En la práctica, la corriente de cortocircuito se determina considerando la impedancia del transformador, la impedancia de los cables y la distancia al punto de falla. Los valores típicos de capacidad de interrupción para dispositivos de protección varían según la aplicación y la normativa:
- Interruptores miniatura (MCB): 3 a 10 kA (IEC 60898)
- Interruptores automáticos (MCCB): 10 a 100 kA (IEC 60947-2, UL 489)
- Fusibles industriales: 50 a 200 kA (IEC 60269, UL 248)
La selección adecuada requiere comparar la corriente de cortocircuito máxima calculada con la capacidad de interrupción del dispositivo, siempre eligiendo un valor igual o superior.
Explicación detallada de las variables y valores comunes
- Icc (Corriente de cortocircuito): Es la corriente máxima que puede circular en caso de un cortocircuito. Se calcula en función de la potencia de cortocircuito disponible y la tensión nominal. Valores típicos: 5 kA (residencial), 20-50 kA (industrial).
- Scc (Potencia de cortocircuito): Es la potencia aparente disponible en el punto de falla. Se obtiene de los datos del transformador o del sistema de distribución. Valores típicos: 500 kVA (pequeñas instalaciones), 10 MVA (subestaciones).
- Vn (Tensión nominal): Es la tensión entre fases o entre fase y neutro, según el sistema. Valores comunes: 230V, 400V, 480V, 600V.
- Icu (Capacidad de interrupción): Es la corriente máxima que el dispositivo puede interrumpir sin daño. Se expresa en kA y debe ser igual o superior a Icc.
En sistemas trifásicos, la fórmula incluye el factor √3 debido a la relación entre fases. En sistemas monofásicos, se omite este factor.
Ejemplos del mundo real sobre calculadora de capacidad de interrupción en dispositivos de protección – IEC, NEC
Caso 1: Selección de interruptor automático en tablero industrial (IEC 60947-2)
Supongamos un tablero de distribución industrial alimentado por un transformador de 1000 kVA, 400V, con una impedancia del 5%. Se requiere seleccionar un interruptor automático adecuado para la protección general del tablero.
- Datos:
- Potencia del transformador (St): 1000 kVA
- Tensión nominal (Vn): 400 V
- Impedancia del transformador (Zt): 5%
Paso 1: Calcular la corriente de cortocircuito en el secundario del transformador.
- Corriente nominal del transformador:In = St / (√3 × Vn) = 1000 × 1000 / (1.732 × 400) ≈ 1443 A
- Corriente de cortocircuito:Icc = In / (Zt / 100) = 1443 / 0.05 = 28,860 A ≈ 29 kA
Paso 2: Seleccionar la capacidad de interrupción del interruptor.
- La capacidad de interrupción debe ser igual o superior a 29 kA.
- Según IEC 60947-2, se selecciona un interruptor con Icu ≥ 36 kA (valor estándar superior más cercano).
Resultado: El interruptor automático debe tener una capacidad de interrupción mínima de 36 kA a 400V.
Caso 2: Selección de fusible en sistema comercial (NEC, UL 248)
En un sistema comercial de 480V, la corriente de cortocircuito calculada en el punto de instalación es de 22 kA. Se requiere seleccionar un fusible adecuado conforme a NEC.
- Datos:
- Tensión nominal: 480 V
- Corriente de cortocircuito: 22 kA
Paso 1: Consultar la tabla de fusibles UL 248.
- Valores típicos de capacidad de interrupción: 50, 100, 200 kA.
Paso 2: Seleccionar el fusible adecuado.
- El fusible debe tener una capacidad de interrupción igual o superior a 22 kA.
- Se selecciona un fusible con capacidad de interrupción de 50 kA, el valor estándar inmediato superior.
Resultado: El fusible seleccionado debe ser de 50 kA a 480V, cumpliendo con NEC y UL 248.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifica la corriente de cortocircuito máxima en el punto de instalación antes de seleccionar el dispositivo.
- Consulta las tablas de fabricantes y las normativas IEC, NEC, UL para asegurar la conformidad.
- En instalaciones críticas, considera un margen de seguridad adicional en la capacidad de interrupción.
- La capacidad de interrupción puede variar según la tensión de operación; verifica siempre la tensión nominal del dispositivo.
- En sistemas con generadores o fuentes múltiples, calcula la corriente de cortocircuito considerando todas las fuentes posibles.
Para información más detallada, consulta las siguientes referencias de autoridad:
La correcta selección de la capacidad de interrupción en dispositivos de protección es fundamental para la seguridad eléctrica y el cumplimiento normativo. Utiliza siempre herramientas de cálculo, tablas y consulta a expertos para garantizar la protección adecuada de tus instalaciones.