La selección de fusibles para circuitos eléctricos es crítica para la seguridad y eficiencia de cualquier instalación eléctrica. Un cálculo adecuado garantiza la protección de equipos y personas, cumpliendo con normativas internacionales.
Este artículo explica cómo seleccionar fusibles según NEC y NTC 2050, con fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora IA exclusiva.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Selección de fusibles para circuitos eléctricos – NEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular el fusible adecuado para un motor trifásico de 15 HP, 220 V, según NTC 2050.
- ¿Qué fusible debo usar para un circuito de iluminación de 10 A, 120 V, según NEC?
- Seleccionar fusible para un transformador de 5 kVA, 480 V, siguiendo NEC y NTC 2050.
- ¿Cuál es el tamaño de fusible para un alimentador de 30 A, considerando factor de corrección de temperatura?
Tablas de valores comunes para selección de fusibles según NEC y NTC 2050
| Tipo de Carga | Corriente Nominal (A) | Tamaño de Fusible Sugerido (A) | Tipo de Fusible | Norma Aplicable | Observaciones |
|---|---|---|---|---|---|
| Iluminación Residencial | 10 | 15 | Tipo S | NEC 240.6(A) | Uso general |
| Tomacorrientes Generales | 15 | 20 | Tipo S | NEC 240.6(A) | Circuitos ramales |
| Motor Monofásico 1 HP | 8 | 15 | Tipo D | NEC 430.52 | Arranque directo |
| Motor Trifásico 5 HP | 15 | 25 | Tipo D | NEC 430.52 | Arranque pesado |
| Transformador 5 kVA | 10.4 | 15 | Tipo K | NEC 450.3(B) | Primario |
| Aire acondicionado 2 Ton | 18 | 25 | Tipo D | NEC 440.22 | Compresor |
| Alimentador 30 A | 30 | 35 | Tipo S | NTC 2050 240.6 | Factor de corrección |
| Circuito de control | 2 | 5 | Tipo CC | NEC 725 | Baja corriente |
| Iluminación Industrial | 20 | 25 | Tipo S | NTC 2050 240.6 | Carga continua |
| Motor Trifásico 15 HP | 42 | 60 | Tipo D | NEC 430.52 | Arranque pesado |
| Transformador 15 kVA | 31.2 | 40 | Tipo K | NEC 450.3(B) | Primario |
| Tomacorrientes industriales | 20 | 25 | Tipo S | NTC 2050 240.6 | Uso general |
La tabla anterior resume los valores más comunes de selección de fusibles para diferentes aplicaciones, siguiendo las recomendaciones de NEC y NTC 2050. Es fundamental considerar el tipo de carga, la corriente nominal y el tipo de fusible adecuado para cada caso.
Fórmulas para la selección de fusibles según NEC y NTC 2050
La selección de fusibles requiere aplicar fórmulas específicas que consideran la corriente de carga, factores de corrección y características del circuito. A continuación, se presentan las fórmulas más relevantes, explicando cada variable y sus valores típicos.
Icarga = P / (V × √3 × FP) (para sistemas trifásicos)
- P: Potencia en vatios (W)
- V: Tensión de línea (V)
- FP: Factor de potencia (típico: 0.8 a 1.0)
- Para sistemas monofásicos: Icarga = P / (V × FP)
Ifusible = Icarga × Fservicio × Fcorrección
- Icarga: Corriente calculada del circuito (A)
- Fservicio: Factor de servicio (típico: 1.25 para cargas continuas según NEC 210.20(A))
- Fcorrección: Factor de corrección por temperatura o agrupamiento (ver tablas NEC 310.15(B)(2)(a))
Ifusible = IFLA × Ffusible
- IFLA: Corriente de placa del motor (Full Load Amps)
- Ffusible: Factor según tipo de fusible y arranque (típico: 1.75 para fusibles de acción retardada, 2.5 para acción rápida)
Ifusible = Iprimario × Ftransformador
- Iprimario: Corriente primaria del transformador
- Ftransformador: Factor de protección (típico: 1.25 a 1.67 según tipo de fusible y transformador)
Los valores de los factores de corrección y servicio se encuentran en las tablas de la NEC y NTC 2050. Por ejemplo, para temperaturas superiores a 30°C, el factor de corrección puede variar entre 0.82 y 0.94.
Explicación detallada de variables y valores comunes
- P (Potencia): Se expresa en vatios (W) o kilovatios (kW). Para motores y transformadores, se toma el valor de placa.
- V (Tensión): Voltaje de operación del circuito. Comúnmente 120 V, 220 V, 240 V, 480 V.
- FP (Factor de Potencia): Usualmente entre 0.8 y 1.0. Para cargas resistivas, se asume 1.0.
- Icarga: Corriente calculada del circuito, base para seleccionar el fusible.
- Fservicio: Factor de servicio, 1.25 para cargas continuas (más de 3 horas).
- Fcorrección: Factor de corrección por temperatura o agrupamiento, según tablas NEC/NTC 2050.
- IFLA: Corriente de plena carga de motores, según tablas NEC 430.250.
- Ffusible: Factor de sobredimensionamiento para arranque de motores, depende del tipo de fusible.
- Iprimario: Corriente primaria de transformadores, calculada como P / (V × FP).
- Ftransformador: Factor de protección para transformadores, según NEC 450.3(B).
Ejemplos del mundo real sobre selección de fusibles según NEC y NTC 2050
Ejemplo 1: Selección de fusible para motor trifásico de 15 HP, 220 V
Datos:
- Potencia del motor (P): 15 HP = 11,190 W (1 HP = 746 W)
- Tensión (V): 220 V
- Factor de potencia (FP): 0.85
- Tipo de fusible: acción retardada
Paso 1: Calcular la corriente de carga (Icarga):
Icarga = 11,190 / (220 × 1.732 × 0.85)
Icarga = 11,190 / (323.6)
Icarga ≈ 34.6 A
Paso 2: Seleccionar el factor de fusible (Ffusible):
- Para fusible de acción retardada, NEC 430.52 sugiere hasta 1.75 × IFLA
Paso 3: Calcular el tamaño del fusible:
Ifusible = 34.6 × 1.75
Ifusible ≈ 60.5 A
Paso 4: Seleccionar el valor comercial inmediato superior:
- El valor comercial más cercano es 60 A o 70 A, según disponibilidad y protección del conductor.
Resultado: Se selecciona un fusible de 60 A tipo D (acción retardada) para el motor de 15 HP, 220 V, cumpliendo NEC y NTC 2050.
Ejemplo 2: Selección de fusible para transformador monofásico de 5 kVA, 480 V
Datos:
- Potencia del transformador (P): 5 kVA = 5,000 VA
- Tensión primaria (V): 480 V
- Factor de potencia (FP): 1.0 (asumido)
- Tipo de fusible: acción rápida
Paso 1: Calcular la corriente primaria (Iprimario):
Iprimario = 5,000 / (480 × 1.0)
Iprimario = 10.42 A
Paso 2: Seleccionar el factor de protección (Ftransformador):
- Según NEC 450.3(B), para fusibles de acción rápida, se permite hasta 1.25 × Iprimario
Paso 3: Calcular el tamaño del fusible:
Ifusible = 10.42 × 1.25
Ifusible ≈ 13.03 A
Paso 4: Seleccionar el valor comercial inmediato superior:
- El valor comercial más cercano es 15 A.
Resultado: Se selecciona un fusible de 15 A tipo K (acción rápida) para el primario del transformador de 5 kVA, 480 V, cumpliendo NEC y NTC 2050.
Consideraciones adicionales para la selección de fusibles
- Verificar la capacidad de interrupción del fusible, que debe ser igual o superior a la corriente de cortocircuito disponible.
- Considerar el tipo de carga: cargas inductivas (motores, transformadores) requieren fusibles de acción retardada; cargas resistivas pueden usar fusibles de acción rápida.
- Aplicar factores de corrección por temperatura ambiente y agrupamiento de conductores, según tablas NEC 310.15(B)(2)(a) y NTC 2050.
- Seleccionar el fusible de acuerdo con el calibre del conductor, asegurando que la protección no exceda la capacidad del cable.
- Consultar siempre las tablas de valores normalizados de fusibles (NEC 240.6(A), NTC 2050 240.6).
Para más información técnica y normativa, se recomienda consultar los siguientes recursos oficiales:
- NFPA 70: National Electrical Code (NEC)
- NTC 2050: Código Eléctrico Colombiano
- Littelfuse: Fuse Selection Guide
La correcta selección de fusibles es esencial para la seguridad, cumplimiento normativo y eficiencia de los sistemas eléctricos. Aplicar las fórmulas, tablas y criterios expuestos garantiza una protección óptima y confiable en cualquier instalación eléctrica.