La protección adecuada de circuitos derivados es esencial para la seguridad eléctrica y la continuidad operativa. Calcular correctamente las protecciones según NEC y NTC 2050 previene riesgos y garantiza cumplimiento normativo.
Este artículo explica cómo dimensionar protecciones en circuitos derivados, mostrando fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora IA interactiva. Descubre cómo aplicar NEC y NTC 2050 en proyectos reales.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de protecciones en circuitos derivados – NEC, NTC 2050
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- Calcular el interruptor termomagnético para un circuito derivado de 20 A con conductores THHN en tubería.
- Determinar el fusible adecuado para un motor de 5 HP, 220 V, según NTC 2050.
- Seleccionar la protección para un circuito de iluminación de 15 A con conductores de cobre calibre 14 AWG.
- Dimensionar la protección para un alimentador de 30 A, 240 V, con factor de corrección por temperatura.
Tablas de valores comunes para la Calculadora de protecciones en circuitos derivados – NEC, NTC 2050
| Capacidad del Circuito (A) | Calibre de Conductor (AWG) | Tipo de Conductor | Capacidad de Corriente (A) | Protección Recomendada (A) | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 14 | THHN | 20 | 15 | Iluminación, tomacorrientes residenciales |
| 20 | 12 | THHN | 25 | 20 | Tomacorrientes generales, pequeños electrodomésticos |
| 30 | 10 | THHN | 35 | 30 | Secadoras, aire acondicionado pequeño |
| 40 | 8 | THHN | 50 | 40 | Estufas eléctricas, equipos industriales ligeros |
| 50 | 6 | THHN | 65 | 50 | Grandes electrodomésticos, subalimentadores |
| 60 | 6 | THHN | 65 | 60 | Subalimentadores, cargas industriales |
| 70 | 4 | THHN | 85 | 70 | Grandes motores, subalimentadores |
| 100 | 3 | THHN | 100 | 100 | Tableros principales, alimentadores |
| 125 | 1 | THHN | 130 | 125 | Alimentadores principales |
| 150 | 1/0 | THHN | 150 | 150 | Grandes alimentadores |
| 175 | 2/0 | THHN | 175 | 175 | Alimentadores industriales |
| 200 | 3/0 | THHN | 200 | 200 | Alimentadores principales |
| 225 | 4/0 | THHN | 230 | 225 | Grandes tableros, subestaciones |
La tabla anterior resume los valores más comunes para la selección de protecciones en circuitos derivados según NEC y NTC 2050. Incluye la capacidad del circuito, calibre y tipo de conductor, capacidad de corriente, protección recomendada y aplicaciones típicas.
Fórmulas para la Calculadora de protecciones en circuitos derivados – NEC, NTC 2050
El cálculo de protecciones en circuitos derivados requiere aplicar varias fórmulas fundamentales, considerando factores de corrección y normativas específicas. A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación detallada de cada variable.
Ic = P / (V × FP)
- Ic: Corriente nominal del circuito (A)
- P: Potencia total de la carga (W)
- V: Tensión nominal del circuito (V)
- FP: Factor de potencia (adimensional, típicamente 0.8 a 1.0)
Icond = Ic × Fcorr × Ftemp
- Icond: Capacidad de corriente ajustada del conductor (A)
- Ic: Corriente nominal del circuito (A)
- Fcorr: Factor de corrección por agrupamiento (típicamente 0.8 a 1.0)
- Ftemp: Factor de corrección por temperatura (típicamente 0.82 a 1.0)
Iprot ≥ Ic y Iprot ≤ Icond
- Iprot: Corriente nominal del dispositivo de protección (A)
- Debe ser igual o mayor a la corriente de carga, pero no mayor a la capacidad del conductor.
Ftemp = Capacidad a 30°C / Capacidad a T°C
- Se obtiene de tablas del NEC/NTC 2050, por ejemplo:
- Para 40°C, Ftemp ≈ 0.91 (THHN)
- Para 50°C, Ftemp ≈ 0.82 (THHN)
Fcorr = Valor de tabla según número de conductores cargados
- De 4 a 6 conductores: Fcorr = 0.8
- De 7 a 9 conductores: Fcorr = 0.7
- De 10 a 20 conductores: Fcorr = 0.5
Estas fórmulas permiten calcular la protección adecuada para cualquier circuito derivado, considerando las condiciones reales de instalación y los requisitos normativos.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de protecciones en circuitos derivados – NEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Circuito de tomacorrientes generales en una oficina
Supongamos que se requiere instalar un circuito derivado para tomacorrientes en una oficina, con una carga total de 3,000 W, tensión de 120 V, factor de potencia de 0.95, conductores THHN en tubería, temperatura ambiente de 40°C y 6 conductores cargados en la tubería.
- Paso 1: Calcular la corriente nominal del circuito.
Ic = 3,000 W / (120 V × 0.95) = 26.3 A - Paso 2: Determinar factores de corrección.
Ftemp = 0.91 (para 40°C, THHN)
Fcorr = 0.8 (para 6 conductores cargados) - Paso 3: Calcular la capacidad de corriente ajustada del conductor.
Icond = 26.3 × 0.91 × 0.8 = 19.15 A - Paso 4: Seleccionar el calibre del conductor.
Según la tabla, el calibre 12 AWG THHN soporta 25 A, pero ajustado por factores de corrección:
25 × 0.91 × 0.8 = 18.2 A (insuficiente)
El siguiente calibre, 10 AWG, soporta 35 A:
35 × 0.91 × 0.8 = 25.48 A (suficiente) - Paso 5: Seleccionar la protección.
La protección debe ser igual o mayor a la corriente de carga, pero no mayor a la capacidad del conductor.
Se selecciona un interruptor termomagnético de 25 A.
Resultado: Utilizar conductores 10 AWG THHN y protección de 25 A para el circuito derivado.
Ejemplo 2: Protección de un motor trifásico de 5 HP, 220 V
Se debe proteger un motor trifásico de 5 HP, 220 V, factor de potencia 0.85, eficiencia 90%, temperatura ambiente 30°C, conductores THHN, sin agrupamiento.
- Paso 1: Calcular la corriente nominal del motor.
P = 5 HP × 746 = 3,730 W
Ic = 3,730 / (220 × 1.732 × 0.85 × 0.9) = 12.9 A - Paso 2: Seleccionar el conductor.
14 AWG THHN soporta 20 A (suficiente para 12.9 A) - Paso 3: Seleccionar la protección.
Según NEC/NTC 2050, la protección para motores puede ser hasta 125% de la corriente nominal:
12.9 × 1.25 = 16.1 A
Se selecciona un interruptor de 15 A o 20 A, según disponibilidad y recomendaciones del fabricante.
Resultado: Utilizar conductores 14 AWG THHN y protección de 15 A o 20 A para el motor.
Valores comunes de variables y consideraciones adicionales
- Calibres de conductores: Los más usados en circuitos derivados son 14, 12, 10, 8 y 6 AWG.
- Tipos de conductores: THHN, THW, XHHW, entre otros, según ambiente y requerimientos.
- Factores de corrección: Siempre considerar temperatura ambiente y agrupamiento de conductores.
- Protecciones: Interruptores termomagnéticos y fusibles, seleccionados según la corriente y tipo de carga.
- Normativas: Consultar siempre NEC (NFPA 70) y NTC 2050 para valores actualizados y requisitos específicos.
Para profundizar en la normativa, consulta la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.
Recomendaciones finales para el cálculo de protecciones en circuitos derivados
- Verifica siempre la capacidad de los conductores y la protección seleccionada bajo condiciones reales de instalación.
- Utiliza factores de corrección adecuados para temperatura y agrupamiento.
- Consulta las tablas oficiales del NEC y NTC 2050 para valores actualizados.
- Considera la selectividad y coordinación de protecciones en sistemas complejos.
- Utiliza herramientas como la calculadora IA para agilizar y validar tus cálculos.
El correcto dimensionamiento de protecciones en circuitos derivados es clave para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en instalaciones eléctricas modernas.