La selección adecuada de interruptores termomagnéticos es crucial para la seguridad y eficiencia de cualquier instalación eléctrica. Calcular correctamente su capacidad y características según NEC y NTC 2050 evita riesgos y garantiza cumplimiento normativo.
Este artículo te guiará paso a paso en el cálculo, selección y dimensionamiento de interruptores termomagnéticos. Encontrarás fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora inteligente para facilitar tu trabajo.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de interruptores termomagnéticos – NEC, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué interruptor termomagnético necesito para una carga de 25A en un circuito monofásico 220V?
- Calcular el interruptor adecuado para un motor trifásico de 10 HP, 220V, según NTC 2050.
- ¿Qué calibre de breaker requiere un circuito de iluminación de 15A, 120V, con factor de corrección?
- Seleccionar interruptor termomagnético para un alimentador de 50A, 208V, considerando temperatura ambiente de 40°C.
Tablas de valores comunes para la Calculadora de interruptores termomagnéticos – NEC, NTC 2050
| Corriente Nominal de Carga (A) | Tensión (V) | Tipo de Circuito | Interruptor Termomagnético Sugerido (A) | Calibre de Conductor (AWG) | Tipo de Interruptor (Curva) | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 120 | Monofásico | 15 | 14 | B | Iluminación Residencial |
| 15 | 120 | Monofásico | 20 | 12 | B | Tomacorrientes Generales |
| 20 | 220 | Monofásico | 25 | 10 | C | Pequeños Motores |
| 30 | 220 | Monofásico | 40 | 8 | C | Aire Acondicionado |
| 40 | 220 | Trifásico | 50 | 6 | D | Alimentador General |
| 50 | 208 | Trifásico | 60 | 4 | D | Subalimentador Industrial |
| 60 | 480 | Trifásico | 70 | 3 | D | Motor de Gran Potencia |
| 80 | 480 | Trifásico | 100 | 1 | D | Alimentador Principal |
| 100 | 600 | Trifásico | 125 | 1/0 | D | Tablero de Distribución |
| 125 | 600 | Trifásico | 150 | 2/0 | D | Alimentador Industrial |
| 150 | 600 | Trifásico | 175 | 3/0 | D | Grandes Motores |
| 175 | 600 | Trifásico | 200 | 4/0 | D | Alimentador Principal |
| 200 | 600 | Trifásico | 225 | 250 kcmil | D | Tablero General |
| 225 | 600 | Trifásico | 250 | 300 kcmil | D | Alimentador Industrial |
| 250 | 600 | Trifásico | 300 | 350 kcmil | D | Grandes Tableros |
La tabla anterior resume los valores más comunes para la selección de interruptores termomagnéticos según NEC y NTC 2050. Incluye corriente nominal, tensión, tipo de circuito, calibre de conductor y aplicación típica.
Fórmulas para la Calculadora de interruptores termomagnéticos – NEC, NTC 2050
El dimensionamiento de interruptores termomagnéticos requiere aplicar varias fórmulas, considerando la normativa NEC (National Electrical Code) y NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana). A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación de cada variable:
I = P / (V × √3 × FP) (para trifásico)
I = P / (V × FP) (para monofásico)
- I: Corriente nominal (A)
- P: Potencia (W)
- V: Tensión (V)
- FP: Factor de potencia (adimensional, típicamente 0.8-1.0)
Ibreaker ≥ I × Fc × Ft
- Ibreaker: Corriente nominal del interruptor (A)
- I: Corriente calculada del circuito (A)
- Fc: Factor de corrección por agrupamiento (típico: 0.8-1.0)
- Ft: Factor de corrección por temperatura (típico: 0.82-1.0)
S = I / J
- S: Sección del conductor (mm² o AWG)
- I: Corriente calculada (A)
- J: Densidad de corriente admisible (A/mm², depende del tipo de conductor y aislamiento)
Iarranque = Inominal × Farranque
- Iarranque: Corriente de arranque (A)
- Inominal: Corriente nominal del motor (A)
- Farranque: Factor de arranque (típico: 5-7 para motores estándar)
Valores comunes de variables:
- Factor de potencia (FP): 0.8 (motores), 1.0 (resistencias, iluminación LED)
- Factor de corrección por temperatura (Ft): 0.82 a 1.0 (ver tablas NEC/NTC 2050)
- Factor de corrección por agrupamiento (Fc): 0.8 a 1.0 (según número de conductores en ducto)
- Densidad de corriente admisible (J): 4-6 A/mm² (cobre, aislamiento THHN)
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de interruptores termomagnéticos – NEC, NTC 2050
Caso 1: Selección de interruptor para un motor trifásico de 10 HP, 220V
Supongamos que se requiere proteger un motor trifásico de 10 HP (7,460 W), 220V, factor de potencia 0.85, eficiencia 90%. La instalación está en ambiente de 40°C y el cableado se agrupa con otros 3 conductores.
- P = 10 HP × 746 W/HP = 7,460 W
- V = 220 V
- FP = 0.85
- η = 0.90
1. Cálculo de la corriente nominal:
- I = P / (√3 × V × FP × η)
- I = 7,460 / (1.732 × 220 × 0.85 × 0.90) ≈ 7,460 / 291.7 ≈ 25.57 A
2. Aplicar factores de corrección:
- Ft (40°C, THHN): 0.91 (según tabla NTC 2050)
- Fc (4 conductores): 0.8
- Iajustada = 25.57 / (0.91 × 0.8) ≈ 25.57 / 0.728 ≈ 35.13 A
3. Selección del interruptor:
- El valor comercial inmediato superior es 40A.
- Se recomienda un interruptor termomagnético de 40A, curva C o D (según arranque del motor).
4. Selección del conductor:
- Para 40A, conductor de cobre AWG 8 (capacidad 50A, THHN, según tabla NTC 2050).
Caso 2: Circuito de iluminación residencial, 120V, 15A
Se requiere proteger un circuito de iluminación con carga total de 1,500 W, tensión 120V, factor de potencia 1.0, ambiente 30°C, sin agrupamiento.
- P = 1,500 W
- V = 120 V
- FP = 1.0
1. Cálculo de la corriente nominal:
- I = P / (V × FP) = 1,500 / (120 × 1.0) = 12.5 A
2. Aplicar factores de corrección:
- Ft (30°C): 1.0
- Fc (sin agrupamiento): 1.0
- Iajustada = 12.5 / (1.0 × 1.0) = 12.5 A
3. Selección del interruptor:
- El valor comercial inmediato superior es 15A.
- Se recomienda un interruptor termomagnético de 15A, curva B.
4. Selección del conductor:
- Para 15A, conductor de cobre AWG 14 (capacidad 15A, THHN, según tabla NTC 2050).
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifica los valores en las tablas oficiales de la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.
- Elige la curva del interruptor (B, C, D) según el tipo de carga: B para cargas resistivas, C para cargas mixtas, D para motores.
- Considera la selectividad y coordinación con otros dispositivos de protección aguas arriba y abajo.
- En ambientes con temperaturas superiores a 30°C o con agrupamiento de cables, aplica siempre los factores de corrección.
- Para motores, verifica la corriente de arranque y selecciona la curva adecuada para evitar disparos intempestivos.
- Utiliza conductores certificados y de acuerdo con la capacidad de corriente y el tipo de aislamiento requerido.
La correcta aplicación de la Calculadora de interruptores termomagnéticos – NEC, NTC 2050 es esencial para la seguridad, eficiencia y cumplimiento normativo en instalaciones eléctricas residenciales, comerciales e industriales.
Para cálculos más complejos, consulta siempre a un ingeniero electricista certificado y utiliza herramientas digitales actualizadas.