La protección eléctrica para UPS es vital para la continuidad y seguridad de sistemas críticos en cualquier instalación. Calcular correctamente la protección según NTC 2050, NEC e IEC es esencial para evitar fallas y cumplir normativas.
En este artículo descubrirás cómo dimensionar protecciones eléctricas para UPS, fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora inteligente. Todo basado en estándares internacionales y mejores prácticas.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de protección eléctrica para UPS – NTC 2050, NEC, IEC
- ¿Qué protección debo usar para una UPS de 20 kVA, 220 V, según NTC 2050?
- Calcular el interruptor adecuado para una UPS trifásica de 60 kVA, 480 V, NEC.
- ¿Qué calibre de cable y breaker necesito para una UPS de 10 kVA, IEC 60364?
- Dimensionar protección para UPS de 5 kVA, 120 V, considerando factor de servicio y selectividad.
Tablas de valores comunes para la Calculadora de protección eléctrica para UPS – NTC 2050, NEC, IEC
Las siguientes tablas presentan valores típicos de corriente, capacidad de protección, calibre de cable y selectividad para UPS bajo NTC 2050, NEC e IEC. Son útiles para una rápida referencia y comparación.
| Potencia UPS (kVA) | Tensión (V) | Corriente Nominal (A) | Breaker Sugerido (A) | Calibre de Cable (AWG/mm²) | Norma Aplicable | Tipo de UPS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 120 | 8.3 | 15 | 14 AWG / 2.5 mm² | NTC 2050 / NEC 210.16 | Monofásica |
| 3 | 220 | 13.6 | 20 | 12 AWG / 4 mm² | NTC 2050 / IEC 60364 | Monofásica |
| 5 | 220 | 22.7 | 32 | 10 AWG / 6 mm² | NEC 240.6 / IEC 60364 | Monofásica |
| 10 | 220 | 45.4 | 63 | 6 AWG / 10 mm² | NTC 2050 / NEC 310.16 | Monofásica |
| 10 | 208 (3F) | 27.7 | 40 | 8 AWG / 10 mm² | NEC 240.6 / IEC 60364 | Trifásica |
| 20 | 220 | 90.9 | 125 | 3 AWG / 25 mm² | NTC 2050 / NEC 310.16 | Monofásica |
| 20 | 400 (3F) | 28.9 | 40 | 8 AWG / 10 mm² | IEC 60364 | Trifásica |
| 30 | 220 | 136.4 | 175 | 2/0 AWG / 70 mm² | NTC 2050 / NEC 310.16 | Monofásica |
| 40 | 400 (3F) | 57.7 | 80 | 4 AWG / 25 mm² | IEC 60364 | Trifásica |
| 60 | 480 (3F) | 72.2 | 100 | 2 AWG / 35 mm² | NEC 240.6 / IEC 60364 | Trifásica |
| 80 | 400 (3F) | 115.5 | 160 | 1/0 AWG / 50 mm² | IEC 60364 | Trifásica |
| 100 | 480 (3F) | 120.3 | 160 | 1/0 AWG / 50 mm² | NEC 240.6 / IEC 60364 | Trifásica |
Estos valores son orientativos y deben ajustarse según condiciones de instalación, temperatura, agrupamiento y normativas locales.
Fórmulas para la Calculadora de protección eléctrica para UPS – NTC 2050, NEC, IEC
El cálculo de la protección eléctrica para UPS requiere determinar la corriente nominal, el factor de servicio, la selectividad y la capacidad de interrupción. A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación de cada variable.
I = (P × 1000) / (V × FP)
- I: Corriente nominal (A)
- P: Potencia de la UPS (kVA)
- V: Tensión de alimentación (V)
- FP: Factor de potencia (típico: 0.8 a 1.0)
I = (P × 1000) / (√3 × V × FP)
- I: Corriente nominal (A)
- P: Potencia de la UPS (kVA)
- V: Tensión entre fases (V)
- FP: Factor de potencia (típico: 0.8 a 1.0)
I_b = I × FS
- I_b: Corriente del breaker (A)
- I: Corriente nominal calculada (A)
- FS: Factor de servicio (típico: 1.25 según NEC 215.3, NTC 2050)
S = (I_b) / (Capacidad de conducción del cable)
- S: Sección del cable (mm² o AWG)
- I_b: Corriente del breaker (A)
- Capacidad de conducción: Según tabla de la norma (NEC 310.16, IEC 60364-5-52)
I_cc ≥ I_sc
- I_cc: Capacidad de interrupción del breaker (A)
- I_sc: Corriente de cortocircuito máxima esperada (A)
Valores comunes de variables:
- Factor de potencia (FP): 0.8 (UPS tradicional), 1.0 (UPS moderna)
- Factor de servicio (FS): 1.25 (recomendado por NEC y NTC 2050)
- Capacidad de conducción de cable: 14 AWG (20A), 12 AWG (25A), 10 AWG (35A), 8 AWG (50A), 6 AWG (65A), 4 AWG (85A), 2 AWG (115A), 1/0 AWG (150A), 2/0 AWG (175A), 3/0 AWG (200A)
- Capacidad de interrupción típica de breaker: 10 kA, 18 kA, 25 kA, 35 kA
Ejemplos del mundo real: Calculadora de protección eléctrica para UPS – NTC 2050, NEC, IEC
A continuación, se presentan dos casos prácticos de aplicación de la calculadora de protección eléctrica para UPS, siguiendo las normativas NTC 2050, NEC e IEC.
Ejemplo 1: UPS monofásica de 10 kVA, 220 V, factor de potencia 0.9 (NTC 2050/NEC)
- Datos: P = 10 kVA, V = 220 V, FP = 0.9, FS = 1.25
- Corriente nominal: I = (10 × 1000) / (220 × 0.9) = 50.5 A
- Breaker: I_b = 50.5 × 1.25 = 63.1 A (se selecciona breaker de 63 A o 70 A estándar)
- Calibre de cable: Según NEC 310.16, para 63 A se recomienda 6 AWG (65A) o 10 mm²
- Capacidad de interrupción: Si la corriente de cortocircuito esperada es 8 kA, se selecciona breaker de 10 kA mínimo
En este caso, la protección recomendada es breaker termomagnético de 63 A, 10 kA, cable 6 AWG, cumpliendo NTC 2050 y NEC.
Ejemplo 2: UPS trifásica de 60 kVA, 480 V, factor de potencia 0.8 (IEC 60364)
- Datos: P = 60 kVA, V = 480 V, FP = 0.8, FS = 1.25
- Corriente nominal: I = (60 × 1000) / (1.732 × 480 × 0.8) = 90.2 A
- Breaker: I_b = 90.2 × 1.25 = 112.8 A (se selecciona breaker de 125 A estándar)
- Calibre de cable: Según IEC 60364-5-52, para 125 A se recomienda 35 mm² (2 AWG)
- Capacidad de interrupción: Si la corriente de cortocircuito esperada es 15 kA, se selecciona breaker de 18 kA mínimo
La protección recomendada es breaker tripolar de 125 A, 18 kA, cable 35 mm², cumpliendo IEC 60364.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Verificar siempre la selectividad entre protecciones aguas arriba y aguas abajo.
- Considerar la temperatura ambiente y el agrupamiento de cables para ajustar el calibre.
- Revisar la capacidad de interrupción del breaker según la corriente de cortocircuito máxima esperada.
- Consultar tablas actualizadas de NEC, NTC 2050 e IEC para valores específicos.
- Utilizar protecciones diferenciales si la normativa local lo exige.
Para información detallada y tablas oficiales, consulta:
La correcta selección y cálculo de la protección eléctrica para UPS garantiza seguridad, continuidad y cumplimiento normativo en cualquier instalación crítica.