Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC

La protección adecuada de sistemas de iluminación LED es esencial para garantizar seguridad y eficiencia energética. El cálculo correcto según NTC 2050 e IEC previene fallas eléctricas y optimiza la vida útil.

En este artículo descubrirás cómo calcular la protección de sistemas LED, fórmulas, tablas, ejemplos y normativas clave. Aprende a dimensionar protecciones según NTC 2050 e IEC con casos prácticos y herramientas avanzadas.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC

• Calcular la protección para un sistema LED de 1200 W, 220 V, 0.95 FP, cable THHN 12 AWG.
• Dimensionar interruptor termomagnético para 30 luminarias LED de 40 W, 127 V, 0.9 FP, 30 m de distancia.
• Seleccionar calibre de conductor y protección para 10 luminarias LED de 100 W, 220 V, 0.92 FP, ambiente húmedo.
• Verificar protección adecuada para 50 luminarias LED de 20 W, 110 V, 0.98 FP, cableado en tubería EMT.

Tablas de valores comunes para la Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC

La tabla anterior muestra valores típicos para sistemas de iluminación LED, considerando potencias, tensiones, factores de potencia, corrientes, calibres de conductor y protecciones recomendadas según NTC 2050 e IEC 60364. Estos valores son orientativos y deben ajustarse a condiciones específicas de instalación, temperatura ambiente, tipo de canalización y agrupamiento de conductores.

Fórmulas para la Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC

El cálculo de la protección de sistemas de iluminación LED requiere aplicar varias fórmulas fundamentales, alineadas con la NTC 2050 y la IEC 60364. A continuación se presentan las fórmulas principales, explicando cada variable y sus valores comunes.

Estas fórmulas permiten dimensionar correctamente la protección, el calibre del conductor y verificar la caída de tensión, asegurando el cumplimiento normativo y la seguridad del sistema.

Explicación detallada de variables y valores comunes

• Potencia Total (W): Suma de la potencia nominal de todas las luminarias LED. Ejemplo: 20 luminarias de 40 W = 800 W.
• Tensión (V): Depende del sistema eléctrico local. En Latinoamérica, comúnmente 110, 120, 127, 220 o 230 V.
• Factor de Potencia (FP): Los LED modernos suelen tener FP entre 0.90 y 0.98. Un FP bajo implica mayor corriente y menor eficiencia.
• Corriente Calculada (A): Es la corriente real que circulará por el circuito, base para dimensionar conductores y protecciones.
• Calibre del Conductor (AWG): Según tablas de ampacidad, considerando temperatura ambiente, tipo de canalización y agrupamiento.
• Interruptor Termomagnético: Debe ser de tipo curva C o D para iluminación, con capacidad ≥ 125% de la corriente calculada.
• Caída de Tensión: No debe superar el 3% para circuitos de iluminación, según NTC 2050 Art. 210.19(A)(1) y IEC 60364-5-52.

Para consultar tablas de ampacidad y caída de tensión, se recomienda revisar la NTC 2050 y la IEC 60364.

Ejemplos del mundo real: aplicación de la Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC

Caso 1: Sistema de iluminación LED en oficina

Supongamos una oficina con 30 luminarias LED de 40 W cada una, alimentadas a 127 V, con un factor de potencia de 0.92. La distancia desde el tablero es de 25 metros y el cableado es en tubería EMT.

• Potencia Total: 30 × 40 W = 1200 W
• Tensión: 127 V
• Factor de Potencia: 0.92

1. Cálculo de la corriente:


Corriente (A) = 1200 W / (127 V × 0.92) = 1200 / 116.84 = 10.27 A


2. Calibre del conductor:

• 125% de 10.27 A = 12.84 A
• Según tabla de ampacidad NTC 2050, cable THHN en tubería EMT, 12 AWG soporta 20 A.
• Se selecciona 12 AWG.

3. Selección del interruptor termomagnético:

• 10.27 A × 1.25 = 12.84 A
• Interruptor comercial más cercano: 15 A curva C.

4. Verificación de caída de tensión:

• Resistencia de 12 AWG cobre: 5.211 Ω/km
• Longitud: 25 m
• Caída de tensión (%) = (2 × 25 × 10.27 × 5.211) / (127 × 10) = (513.7) / 1270 = 0.4047 = 4.05%
• La caída de tensión supera el 3%. Se recomienda aumentar a 10 AWG (resistencia 3.277 Ω/km):
• Caída de tensión (%) = (2 × 25 × 10.27 × 3.277) / (127 × 10) = (336.6) / 1270 = 0.265 = 2.65%
• Se recomienda 10 AWG para cumplir con la normativa.

Resumen: Para este caso, se recomienda conductor 10 AWG, interruptor termomagnético de 15 A curva C, y verificar la correcta conexión a tierra.

Caso 2: Iluminación LED en bodega industrial

Una bodega requiere instalar 50 luminarias LED de 100 W, alimentadas a 220 V, con un factor de potencia de 0.95. La distancia desde el tablero es de 40 metros, ambiente seco, cableado en canaleta metálica.

• Potencia Total: 50 × 100 W = 5000 W
• Tensión: 220 V
• Factor de Potencia: 0.95

1. Cálculo de la corriente:


Corriente (A) = 5000 W / (220 V × 0.95) = 5000 / 209 = 23.92 A


2. Calibre del conductor:

• 125% de 23.92 A = 29.9 A
• Según tabla de ampacidad NTC 2050, cable THHN en canaleta metálica, 8 AWG soporta 40 A.
• Se selecciona 8 AWG.

3. Selección del interruptor termomagnético:

• 23.92 A × 1.25 = 29.9 A
• Interruptor comercial más cercano: 30 A curva C.

4. Verificación de caída de tensión:

• Resistencia de 8 AWG cobre: 2.071 Ω/km
• Longitud: 40 m
• Caída de tensión (%) = (2 × 40 × 23.92 × 2.071) / (220 × 10) = (3962.6) / 2200 = 1.8%
• La caída de tensión es aceptable.

Resumen: Para este caso, se recomienda conductor 8 AWG, interruptor termomagnético de 30 A curva C, y verificar la correcta conexión a tierra y protección diferencial si es requerido por la normativa local.

Recomendaciones adicionales y consideraciones normativas

• Siempre verificar la temperatura ambiente y el tipo de canalización para ajustar la ampacidad del conductor.
• Considerar el agrupamiento de conductores, ya que puede requerir reducción de la capacidad de corriente.
• Utilizar interruptores termomagnéticos de curva C o D para cargas de iluminación LED, según la sensibilidad requerida.
• En ambientes húmedos o corrosivos, emplear conductores y canalizaciones con protección adicional (ejemplo: THWN, tubería PVC).
• La protección diferencial es obligatoria en muchos países para circuitos de iluminación en áreas húmedas o exteriores.
• Consultar siempre la última versión de la NTC 2050 y la IEC 60364 para asegurar el cumplimiento normativo.

La correcta aplicación de la Calculadora de protección de sistemas de iluminación LED – NTC 2050, IEC garantiza instalaciones seguras, eficientes y duraderas, minimizando riesgos eléctricos y optimizando el consumo energético.

Enlaces de interés y recursos adicionales

• NTC 2050 – Norma Técnica Colombiana
• IEC 60364 – International Electrotechnical Commission
• Protección de circuitos de iluminación – Schneider Electric
• Lighting Circuit Protection – Eaton

Para profundizar en el tema, se recomienda consultar las guías técnicas de fabricantes de equipos eléctricos y las normativas locales vigentes.