La protección adecuada de motores eléctricos es esencial para la seguridad y eficiencia en instalaciones industriales y comerciales. Calcular el disyuntor correcto según NEC y NTC 2050 es fundamental para evitar fallas y riesgos eléctricos.
Este artículo explica cómo seleccionar y calcular disyuntores para motores, conforme a NEC y NTC 2050. Encontrarás tablas, fórmulas, ejemplos prácticos y una calculadora inteligente para facilitar tu trabajo.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de disyuntores para protección de motores – NEC, NTC 2050
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- Calcular el disyuntor para un motor trifásico de 15 HP, 220 V, eficiencia 90%, factor de servicio 1.15.
- ¿Qué disyuntor necesito para un motor monofásico de 5 HP, 230 V, según NTC 2050?
- Seleccionar el disyuntor adecuado para un motor de 10 HP, 460 V, arranque directo, NEC.
- ¿Cuál es el tamaño de disyuntor recomendado para un motor de 7.5 HP, 380 V, factor de servicio 1.0?
Tablas de selección de disyuntores para protección de motores según NEC y NTC 2050
Las siguientes tablas presentan los valores más comunes para la selección de disyuntores en motores eléctricos, considerando los lineamientos de la NEC (National Electrical Code) y la NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana). Estas tablas son útiles para ingenieros eléctricos, diseñadores y técnicos que requieren una referencia rápida y confiable.
| Potencia Motor (HP) | Voltaje (V) | Corriente Nominal (A) | Tipo de Arranque | Factor de Servicio | Tamaño Disyuntor (A) NEC | Tamaño Disyuntor (A) NTC 2050 | Tipo de Disyuntor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 220 | 3.2 | Directo | 1.15 | 6 | 6 | Termomagnético |
| 3 | 220 | 9.6 | Directo | 1.15 | 20 | 20 | Termomagnético |
| 5 | 220 | 15.2 | Directo | 1.15 | 30 | 30 | Termomagnético |
| 7.5 | 220 | 22 | Directo | 1.15 | 40 | 40 | Termomagnético |
| 10 | 220 | 28 | Directo | 1.15 | 50 | 50 | Termomagnético |
| 15 | 220 | 42 | Directo | 1.15 | 70 | 70 | Termomagnético |
| 20 | 220 | 54 | Directo | 1.15 | 100 | 100 | Termomagnético |
| 1 | 440 | 1.6 | Directo | 1.15 | 3 | 3 | Termomagnético |
| 5 | 440 | 7.6 | Directo | 1.15 | 15 | 15 | Termomagnético |
| 10 | 440 | 14 | Directo | 1.15 | 25 | 25 | Termomagnético |
| 15 | 440 | 21 | Directo | 1.15 | 35 | 35 | Termomagnético |
| 20 | 440 | 27 | Directo | 1.15 | 50 | 50 | Termomagnético |
Estas tablas pueden ampliarse según la necesidad, incluyendo motores de mayor potencia, diferentes tensiones y factores de servicio. Para motores con arranque estrella-triángulo, soft starter o variador de frecuencia, los valores pueden variar y deben consultarse las recomendaciones del fabricante y la normativa vigente.
Fórmulas para la selección de disyuntores para protección de motores – NEC, NTC 2050
La selección del disyuntor adecuado para la protección de motores eléctricos se basa en el cálculo de la corriente nominal del motor y la aplicación de factores de corrección según la normativa. A continuación, se presentan las fórmulas más relevantes y su explicación detallada.
Corriente (A) = Potencia (W) / (√3 × Voltaje (V) × Eficiencia × FP)
- Potencia (W): Potencia del motor en vatios (1 HP = 746 W).
- Voltaje (V): Tensión de alimentación del motor.
- Eficiencia: Rendimiento del motor (valor típico: 0.85 a 0.95).
- FP: Factor de potencia (valor típico: 0.8 a 0.9).
Corriente (A) = Potencia (W) / (Voltaje (V) × Eficiencia × FP)
- Variables iguales a las del motor trifásico.
Tamaño Disyuntor (A) = Corriente de Placa × Factor de Multiplicación
- Corriente de Placa: Corriente nominal del motor según tabla NEC 430.250.
- Factor de Multiplicación: Según tipo de protección:
- Disyuntor termomagnético: 250% de la corriente de placa (valor típico para motores estándar).
- Fusible tipo D: 175% de la corriente de placa.
- Consultar tabla 430.52 de la NEC para otros tipos de protección.
Tamaño Disyuntor (A) = Corriente Nominal × Factor de Multiplicación
- El factor de multiplicación recomendado por NTC 2050 es generalmente 1.25 a 1.5 para protección contra sobrecarga y 2.5 para cortocircuito.
- Consultar la sección 430 de la NTC 2050 para casos especiales.
Valores comunes de las variables:
- Potencia (HP): 1, 3, 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 100.
- Voltaje (V): 110, 220, 230, 380, 400, 440, 460, 480.
- Eficiencia: 0.85, 0.9, 0.92, 0.95.
- Factor de Potencia: 0.8, 0.85, 0.9.
- Factor de Multiplicación: 1.25, 1.5, 2.5 (según tipo de protección y normativa).
Ejemplos prácticos de cálculo de disyuntores para protección de motores – NEC, NTC 2050
A continuación, se presentan dos casos reales de aplicación, desarrollados paso a paso para ilustrar el proceso de selección y cálculo de disyuntores para motores eléctricos.
Ejemplo 1: Motor trifásico de 15 HP, 220 V, eficiencia 90%, factor de potencia 0.88, arranque directo
- Paso 1: Calcular la potencia en vatios:
- Potencia (W) = 15 HP × 746 = 11,190 W
- Paso 2: Calcular la corriente nominal:
- Corriente (A) = 11,190 / (√3 × 220 × 0.9 × 0.88) = 11,190 / (1.732 × 220 × 0.9 × 0.88)
- 1.732 × 220 = 381.04
- 381.04 × 0.9 = 342.94
- 342.94 × 0.88 = 301.79
- Corriente (A) = 11,190 / 301.79 ≈ 37.07 A
- Paso 3: Seleccionar el disyuntor según NEC:
- Factor de multiplicación para termomagnético: 2.5
- Tamaño Disyuntor = 37.07 × 2.5 = 92.68 A
- Se selecciona el valor comercial superior: 100 A
- Paso 4: Seleccionar el disyuntor según NTC 2050:
- Factor de multiplicación recomendado: 2.5
- Tamaño Disyuntor = 37.07 × 2.5 = 92.68 A
- Valor comercial: 100 A
En ambos casos, el disyuntor recomendado es de 100 A, tipo termomagnético, para protección de un motor de 15 HP, 220 V, trifásico.
Ejemplo 2: Motor monofásico de 5 HP, 230 V, eficiencia 88%, factor de potencia 0.85
- Paso 1: Calcular la potencia en vatios:
- Potencia (W) = 5 × 746 = 3,730 W
- Paso 2: Calcular la corriente nominal:
- Corriente (A) = 3,730 / (230 × 0.88 × 0.85)
- 230 × 0.88 = 202.4
- 202.4 × 0.85 = 172.04
- Corriente (A) = 3,730 / 172.04 ≈ 21.68 A
- Paso 3: Seleccionar el disyuntor según NEC:
- Factor de multiplicación para termomagnético: 2.5
- Tamaño Disyuntor = 21.68 × 2.5 = 54.2 A
- Valor comercial: 60 A
- Paso 4: Seleccionar el disyuntor según NTC 2050:
- Factor de multiplicación recomendado: 2.5
- Tamaño Disyuntor = 21.68 × 2.5 = 54.2 A
- Valor comercial: 60 A
El disyuntor recomendado para este motor monofásico de 5 HP, 230 V, es de 60 A, tipo termomagnético.
Consideraciones adicionales y recomendaciones técnicas
- Siempre verifica la corriente de placa del motor, ya que puede variar según el fabricante.
- Consulta las tablas oficiales de la NEC (artículo 430.250) y la NTC 2050 para valores exactos.
- El tipo de arranque (directo, estrella-triángulo, soft starter, variador) puede modificar la selección del disyuntor.
- Para motores con arranques especiales, consulta las recomendaciones del fabricante y la normativa local.
- El disyuntor protege contra cortocircuitos y sobrecorrientes, pero no sustituye la protección térmica del motor.
- La protección térmica debe ser ajustada a la corriente nominal del motor para evitar disparos innecesarios.
- En instalaciones industriales, considera la selectividad y coordinación de protecciones.
Para mayor información técnica y normativa, consulta los siguientes recursos de autoridad:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050: Norma Técnica Colombiana
- Schneider Electric: Selección de disyuntores para motores
La correcta selección y cálculo de disyuntores para protección de motores, conforme a NEC y NTC 2050, es esencial para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en cualquier instalación eléctrica.