La correcta selección del fusible de protección para variadores es esencial para la seguridad y confiabilidad industrial. El cálculo adecuado, según NEC y NTC 2050, previene fallas, incendios y costosos tiempos de inactividad.
En este artículo aprenderás a calcular el fusible de protección del variador, con fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora IA. Todo basado en normativas NEC y NTC 2050, para aplicaciones reales y seguras.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora del fusible de protección del variador – NEC, NTC 2050
- ¿Qué fusible debo usar para un variador de 15 HP, 220 V, 3 fases, según NTC 2050?
- Calcular el tamaño del fusible para un variador de 30 kW, 440 V, corriente de entrada 50 A.
- ¿Cuál es el fusible recomendado para un variador de 10 HP, 380 V, con factor de servicio 1.15?
- ¿Qué fusible selecciono para un variador de 5 HP, 208 V, corriente nominal 18 A, según NEC?
Tabla de selección de fusibles para variadores según NEC y NTC 2050
| Potencia del Variador (HP) | Potencia (kW) | Tensión Nominal (V) | Corriente Nominal (A) | Tipo de Fusible | Capacidad de Fusible (A) | Norma Aplicada |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.75 | 220 | 3.2 | Clase J | 6 | NEC/NTC 2050 |
| 2 | 1.5 | 220 | 5.5 | Clase J | 10 | NEC/NTC 2050 |
| 3 | 2.2 | 220 | 7.5 | Clase J | 15 | NEC/NTC 2050 |
| 5 | 3.7 | 220 | 12 | Clase J | 20 | NEC/NTC 2050 |
| 7.5 | 5.5 | 220 | 17 | Clase J | 25 | NEC/NTC 2050 |
| 10 | 7.5 | 220 | 22 | Clase J | 30 | NEC/NTC 2050 |
| 15 | 11 | 220 | 32 | Clase J | 40 | NEC/NTC 2050 |
| 20 | 15 | 220 | 42 | Clase J | 50 | NEC/NTC 2050 |
| 25 | 18.5 | 220 | 52 | Clase J | 60 | NEC/NTC 2050 |
| 30 | 22 | 220 | 62 | Clase J | 70 | NEC/NTC 2050 |
| 40 | 30 | 220 | 77 | Clase J | 90 | NEC/NTC 2050 |
| 50 | 37 | 220 | 96 | Clase J | 110 | NEC/NTC 2050 |
| 60 | 45 | 220 | 115 | Clase J | 125 | NEC/NTC 2050 |
| 75 | 55 | 220 | 143 | Clase J | 150 | NEC/NTC 2050 |
| 100 | 75 | 220 | 180 | Clase J | 200 | NEC/NTC 2050 |
| 1 | 0.75 | 440 | 1.6 | Clase J | 3 | NEC/NTC 2050 |
| 5 | 3.7 | 440 | 6 | Clase J | 10 | NEC/NTC 2050 |
| 10 | 7.5 | 440 | 12 | Clase J | 20 | NEC/NTC 2050 |
| 20 | 15 | 440 | 24 | Clase J | 30 | NEC/NTC 2050 |
| 30 | 22 | 440 | 32 | Clase J | 40 | NEC/NTC 2050 |
| 50 | 37 | 440 | 52 | Clase J | 60 | NEC/NTC 2050 |
| 75 | 55 | 440 | 77 | Clase J | 90 | NEC/NTC 2050 |
| 100 | 75 | 440 | 96 | Clase J | 110 | NEC/NTC 2050 |
Esta tabla es una referencia rápida para la selección de fusibles de protección de variadores, considerando los valores más comunes en la industria. Los valores pueden variar según el fabricante y condiciones específicas de instalación.
Fórmulas para la Calculadora del fusible de protección del variador – NEC, NTC 2050
El cálculo del fusible de protección para variadores de frecuencia se basa en la corriente nominal del variador y los factores de corrección establecidos por las normas NEC (National Electrical Code) y NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana). A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación detallada de cada variable.
Tamaño del Fusible (A) = Corriente Nominal del Variador (A) × Factor de Multiplicación
- Corriente Nominal del Variador (A): Es la corriente de entrada especificada por el fabricante del variador, bajo condiciones nominales de carga.
- Factor de Multiplicación: Según NEC Artículo 430.52 y NTC 2050, el factor recomendado para fusibles de tipo no retardado (de acción rápida) es de 1.25 a 1.5. Para fusibles de tipo retardado (de acción lenta), el factor puede ser de hasta 1.75.
Valores comunes de factores de multiplicación:
- Fusible de acción rápida: 1.25
- Fusible de acción retardada: 1.5 – 1.75
Corriente Nominal (A) = Potencia del Variador (W) / (√3 × Tensión de Línea (V) × Eficiencia × FP)
- Potencia del Variador (W): Potencia nominal del variador, en vatios (W) o kilovatios (kW).
- Tensión de Línea (V): Tensión de alimentación del variador, en voltios (V).
- Eficiencia: Valor típico entre 0.95 y 0.98 para variadores modernos.
- FP (Factor de Potencia): Valor típico entre 0.85 y 0.95.
Valores comunes de eficiencia y factor de potencia:
- Eficiencia: 0.96
- FP: 0.9
Potencia (W) = Potencia (HP) × 746
- Potencia (HP): Potencia en caballos de fuerza.
- 1 HP = 746 W
En la práctica, la selección final del fusible debe ajustarse al valor comercial inmediato superior disponible en el mercado, y siempre debe verificarse la compatibilidad con las recomendaciones del fabricante del variador.
Explicación detallada de las variables y su aplicación
- Corriente Nominal del Variador (A): Es el valor base para el cálculo. Se obtiene directamente de la placa de datos del variador o mediante la fórmula de potencia.
- Factor de Multiplicación: Determina el margen de seguridad para soportar picos de corriente durante el arranque o transitorios. Un valor demasiado bajo puede causar disparos innecesarios; uno demasiado alto puede no proteger adecuadamente.
- Tipo de Fusible: Los fusibles de acción rápida protegen contra cortocircuitos, mientras que los de acción retardada permiten sobrecorrientes temporales (como arranques de motor).
- Norma Aplicada: NEC y NTC 2050 establecen límites y recomendaciones para la protección de motores y variadores.
Para más información técnica y tablas de referencia, consulta la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.
Ejemplos prácticos de cálculo de fusible para variador según NEC y NTC 2050
Ejemplo 1: Variador de 15 HP, 220 V, 3 fases
- Potencia: 15 HP
- Tensión: 220 V
- Eficiencia: 0.96
- FP: 0.9
- Tipo de fusible: Clase J, acción rápida
Paso 1: Calcular la potencia en vatios:
- Potencia (W) = 15 × 746 = 11,190 W
Paso 2: Calcular la corriente nominal:
- Corriente Nominal (A) = 11,190 / (1.732 × 220 × 0.96 × 0.9) ≈ 32 A
Paso 3: Aplicar el factor de multiplicación (acción rápida, 1.25):
- Tamaño del Fusible = 32 × 1.25 = 40 A
Paso 4: Seleccionar el valor comercial inmediato superior: 40 A
- Respuesta: El fusible recomendado es de 40 A, Clase J, según NEC y NTC 2050.
Ejemplo 2: Variador de 30 kW, 440 V, 3 fases
- Potencia: 30 kW
- Tensión: 440 V
- Eficiencia: 0.96
- FP: 0.9
- Tipo de fusible: Clase J, acción retardada
Paso 1: Calcular la corriente nominal:
- Corriente Nominal (A) = 30,000 / (1.732 × 440 × 0.96 × 0.9) ≈ 45 A
Paso 2: Aplicar el factor de multiplicación (acción retardada, 1.5):
- Tamaño del Fusible = 45 × 1.5 = 67.5 A
Paso 3: Seleccionar el valor comercial inmediato superior: 70 A
- Respuesta: El fusible recomendado es de 70 A, Clase J, según NEC y NTC 2050.
Consideraciones adicionales para la selección de fusibles en variadores
- Verificar siempre las recomendaciones del fabricante del variador, ya que pueden requerir fusibles de características especiales.
- Considerar la selectividad de la protección: el fusible debe coordinarse con otros dispositivos de protección aguas arriba y abajo.
- En ambientes con altas temperaturas, aplicar factores de corrección adicionales según la tabla de la norma.
- Para variadores con cargas de alto arranque, preferir fusibles de acción retardada.
- Revisar la capacidad de interrupción del fusible, que debe ser igual o superior a la corriente de cortocircuito disponible en el punto de instalación.
La correcta aplicación de estas fórmulas y tablas garantiza la protección efectiva del variador y la seguridad de la instalación eléctrica.
Preguntas frecuentes sobre la calculadora del fusible de protección del variador – NEC, NTC 2050
- ¿Puedo usar un fusible de mayor capacidad para evitar disparos?
No es recomendable, ya que puede comprometer la protección del equipo y la seguridad. - ¿Qué pasa si uso un fusible de menor capacidad?
El fusible puede dispararse ante corrientes normales de arranque, causando paradas innecesarias. - ¿Debo considerar la longitud del cable?
Sí, para evitar caídas de tensión y sobrecalentamiento, pero el cálculo del fusible se basa en la corriente del variador. - ¿Qué tipo de fusible es mejor para variadores?
Generalmente, Clase J o Clase CC, de acción rápida o retardada según la aplicación.
Para profundizar en la normativa, consulta la NFPA 70 (NEC) y la NTC 2050.
Resumen y recomendaciones finales
- Utiliza siempre la corriente nominal del variador y el factor de multiplicación adecuado según el tipo de fusible.
- Selecciona el valor comercial inmediato superior disponible.
- Verifica la compatibilidad con la norma NEC, NTC 2050 y las recomendaciones del fabricante.
- Considera factores ambientales y de selectividad en la protección.
La selección correcta del fusible de protección para variadores, conforme a NEC y NTC 2050, es fundamental para la seguridad, eficiencia y durabilidad de los sistemas eléctricos industriales.