La protección eléctrica es vital para la seguridad y continuidad de los sistemas eléctricos industriales y residenciales. Calcular el tiempo de disparo es esencial para evitar daños y garantizar la selectividad.
El cálculo del tiempo de disparo en protecciones eléctricas según IEC, IEEE y NTC 2050 es fundamental. Aquí aprenderás fórmulas, tablas, ejemplos y cómo usar una calculadora inteligente.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de tiempo de disparo en protecciones eléctricas – IEC, IEEE, NTC 2050
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- Calcular el tiempo de disparo para un relé de sobrecorriente con 400 A de ajuste y 1200 A de falla.
- ¿Cuál es el tiempo de disparo de un interruptor según IEC 60947 para una corriente de 10 kA?
- Determinar el tiempo de disparo de un relé tipo inverso con curva IEEE para 800 A nominales y 3200 A de falla.
- Calcular el tiempo de disparo según NTC 2050 para un interruptor de 250 A con una corriente de cortocircuito de 2000 A.
Tablas de valores comunes para la Calculadora de tiempo de disparo en protecciones eléctricas – IEC, IEEE, NTC 2050
Las siguientes tablas presentan los valores más utilizados en la industria para el cálculo del tiempo de disparo en protecciones eléctricas, considerando normativas IEC, IEEE y NTC 2050. Incluyen ajustes de corriente, tipos de curvas, factores de tiempo y ejemplos de corrientes de falla.
| Norma | Tipo de protección | Corriente nominal (A) | Corriente de disparo (A) | Curva de disparo | Tiempo de disparo típico (s) | Factor de tiempo (K) | Referencia |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IEC 60947-2 | Interruptor termomagnético | 100 | 1000 | B (instantánea) | 0.02 | 0.14 | IEC 60947-2 |
| IEC 60947-2 | Interruptor termomagnético | 250 | 2500 | C (inverso) | 0.1 | 0.14 | IEC 60947-2 |
| IEEE C37.112 | Relé de sobrecorriente | 400 | 1200 | Inversa muy pronunciada | 0.5 | 0.02 | IEEE C37.112 |
| IEEE C37.112 | Relé de sobrecorriente | 800 | 3200 | Inversa estándar | 0.3 | 0.02 | IEEE C37.112 |
| NTC 2050 | Interruptor termomagnético | 160 | 1600 | D (retardo largo) | 0.4 | 0.4 | NTC 2050 |
| NTC 2050 | Interruptor termomagnético | 250 | 2000 | C (inverso) | 0.2 | 0.14 | NTC 2050 |
| IEC 60255-151 | Relé de sobrecorriente | 100 | 500 | Inversa estándar | 0.8 | 0.14 | IEC 60255-151 |
| IEC 60255-151 | Relé de sobrecorriente | 200 | 1000 | Inversa muy pronunciada | 0.4 | 0.02 | IEC 60255-151 |
Estas tablas permiten comparar rápidamente los valores típicos de ajuste y disparo, facilitando la selección y cálculo de protecciones eléctricas según la normativa aplicable.
Fórmulas para la Calculadora de tiempo de disparo en protecciones eléctricas – IEC, IEEE, NTC 2050
El cálculo del tiempo de disparo depende del tipo de protección y la normativa. A continuación, se presentan las fórmulas más utilizadas, con explicación detallada de cada variable y sus valores comunes.
Fórmula general para relés de sobrecorriente de tiempo inverso (IEC 60255-151)
- t: Tiempo de disparo (segundos)
- K: Constante de la curva (depende del tipo de curva, ver tabla siguiente)
- TMS: Time Multiplier Setting o Factor de ajuste de tiempo (valor típico: 0.05 a 1.0)
- I: Corriente de falla medida (amperios)
- Is: Corriente de ajuste o pickup (amperios)
- α: Exponente de la curva (depende del tipo de curva, ver tabla siguiente)
Valores comunes de K y α según IEC 60255-151:
| Tipo de curva | K | α |
|---|---|---|
| Inversa estándar | 0.14 | 0.02 |
| Inversa muy pronunciada | 13.5 | 1.0 |
| Inversa extremadamente pronunciada | 80 | 2.0 |
Fórmula para relés de sobrecorriente de tiempo definido (IEC, IEEE, NTC 2050)
- t: Tiempo de disparo (segundos)
- TMS: Tiempo de retardo ajustado (segundos), valor típico: 0.1 a 1.0 s
Fórmula para interruptores termomagnéticos (IEC 60947-2, NTC 2050)
- t: Tiempo de disparo (segundos)
- I: Corriente de falla (amperios)
- In: Corriente nominal del interruptor (amperios)
- f: Función característica de la curva (B, C, D, etc.)
Valores típicos de disparo para interruptores termomagnéticos:
| Curva | Rango de disparo instantáneo (I/In) | Tiempo típico de disparo (s) |
|---|---|---|
| B | 3 – 5 | 0.02 – 0.1 |
| C | 5 – 10 | 0.02 – 0.1 |
| D | 10 – 20 | 0.02 – 0.1 |
Estas fórmulas y tablas permiten calcular el tiempo de disparo de manera precisa, considerando el tipo de protección y la normativa aplicable.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de tiempo de disparo en protecciones eléctricas – IEC, IEEE, NTC 2050
Ejemplo 1: Relé de sobrecorriente IEC 60255-151, curva inversa estándar
Suponga un relé de sobrecorriente con los siguientes parámetros:
- Corriente de ajuste (Is): 400 A
- Corriente de falla (I): 1200 A
- Curva: Inversa estándar (K = 0.14, α = 0.02)
- TMS: 0.2
Aplicando la fórmula:
Calculando:
- 1200 / 400 = 3
- 30.02 ≈ 1.022
- 1.022 – 1 = 0.022
- 0.14 × 0.2 = 0.028
- 0.028 / 0.022 ≈ 1.27 s
Resultado: El tiempo de disparo del relé será aproximadamente 1.27 segundos.
Ejemplo 2: Interruptor termomagnético curva C según IEC 60947-2
Suponga un interruptor termomagnético con:
- Corriente nominal (In): 250 A
- Corriente de falla (I): 2000 A
- Curva: C (disparo instantáneo entre 5 y 10 × In)
Calculando la relación:
- 2000 / 250 = 8
Según la tabla, para curva C, el disparo instantáneo ocurre entre 5 y 10 × In, por lo que el interruptor disparará instantáneamente.
El tiempo típico de disparo será de 0.02 a 0.1 segundos.
Resultado: El interruptor disparará en menos de 0.1 segundos ante una falla de 2000 A.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Verificar siempre la selectividad entre protecciones aguas arriba y aguas abajo.
- Utilizar los valores de ajuste recomendados por el fabricante y la normativa vigente.
- Realizar pruebas periódicas de disparo para asegurar el correcto funcionamiento de los dispositivos.
- Consultar las curvas características específicas de cada fabricante para mayor precisión.
- Considerar la coordinación con protecciones diferenciales y de tierra.
Para información adicional y referencias técnicas, se recomienda consultar:
El uso de una calculadora de tiempo de disparo en protecciones eléctricas, basada en normativas IEC, IEEE y NTC 2050, es esencial para la seguridad y confiabilidad de cualquier sistema eléctrico moderno.
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