La protección eléctrica adecuada es esencial para la seguridad y confiabilidad de cualquier sistema eléctrico industrial o residencial. Calcular el tamaño correcto de la protección primaria y secundaria según NEC y NTC 2050 es fundamental para evitar riesgos y cumplir normativas.
Este artículo explica cómo determinar el tamaño de protecciones eléctricas, mostrando fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora inteligente. Aquí aprenderás a aplicar NEC y NTC 2050 en tus proyectos eléctricos.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora del tamaño de protección primaria y secundaria según NEC – NEC, NTC 2050
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- Calcular protección primaria para un transformador de 75 kVA, 480V, 3 fases, según NEC.
- Determinar protección secundaria para un transformador de 112.5 kVA, 208V, 3 fases, NTC 2050.
- ¿Qué interruptor usar para un transformador monofásico de 25 kVA, 240V?
- Protección primaria y secundaria para transformador de 150 kVA, 480/208V, 3 fases.
Tablas de valores comunes para la Calculadora del tamaño de protección primaria y secundaria según NEC – NEC, NTC 2050
Las siguientes tablas presentan los valores más utilizados en la selección de protecciones para transformadores, de acuerdo con la NEC (National Electrical Code, NFPA 70) y la NTC 2050 (norma colombiana basada en NEC). Incluyen capacidades de transformadores, corrientes nominales y tamaños de interruptores o fusibles recomendados.
| Capacidad del Transformador (kVA) | Tensión Primaria (V) | Corriente Primaria (A) | Protección Primaria Máxima (Fusible/Interruptor) (A) | Tensión Secundaria (V) | Corriente Secundaria (A) | Protección Secundaria Máxima (A) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 480 | 18.0 | 20 | 208 | 41.6 | 50 |
| 25 | 480 | 30.1 | 35 | 208 | 69.4 | 80 |
| 37.5 | 480 | 45.2 | 50 | 208 | 104.2 | 125 |
| 45 | 480 | 54.2 | 60 | 208 | 125.0 | 150 |
| 75 | 480 | 90.4 | 100 | 208 | 208.0 | 225 |
| 112.5 | 480 | 135.4 | 150 | 208 | 312.5 | 350 |
| 150 | 480 | 180.8 | 200 | 208 | 416.7 | 450 |
| 225 | 480 | 271.2 | 300 | 208 | 625.0 | 700 |
| 300 | 480 | 361.6 | 400 | 208 | 833.3 | 900 |
| 500 | 480 | 602.7 | 700 | 208 | 1388.9 | 1500 |
Nota: Los valores de protección máxima corresponden a los límites establecidos por la NEC Artículo 450 y la NTC 2050, considerando el tipo de protección (fusible o interruptor termomagnético) y el tipo de transformador.
Fórmulas para la Calculadora del tamaño de protección primaria y secundaria según NEC – NEC, NTC 2050
El cálculo del tamaño de la protección primaria y secundaria de un transformador se basa en la corriente nominal y los factores de multiplicación permitidos por la normativa. A continuación, se presentan las fórmulas principales y la explicación de cada variable.
Corriente primaria (A) = (kVA × 1000) / (√3 × Vprimaria)
- kVA: Capacidad nominal del transformador en kilovoltamperios.
- Vprimaria: Tensión primaria en voltios.
- √3 = 1.732 (para sistemas trifásicos).
Corriente secundaria (A) = (kVA × 1000) / (√3 × Vsecundaria)
- Vsecundaria: Tensión secundaria en voltios.
Corriente primaria (A) = (kVA × 1000) / Vprimaria
Corriente secundaria (A) = (kVA × 1000) / Vsecundaria
Protección primaria máxima (A) = Corriente primaria × Factor de multiplicación
- Factor de multiplicación:
- Fusible de acción lenta: hasta 250% de la corriente primaria.
- Fusible de acción rápida: hasta 300% de la corriente primaria.
- Interruptor termomagnético: hasta 400% de la corriente primaria.
- El valor resultante se ajusta al valor comercial inmediato superior.
Protección secundaria máxima (A) = Corriente secundaria × Factor de multiplicación
- Factor de multiplicación:
- Fusible de acción lenta: hasta 125% de la corriente secundaria.
- Interruptor termomagnético: hasta 125% de la corriente secundaria.
- El valor resultante se ajusta al valor comercial inmediato superior.
Los valores de los factores de multiplicación pueden variar según el tipo de protección y la aplicación específica. Es fundamental consultar la tabla 450.3(A) y 450.3(B) de la NEC y la sección correspondiente de la NTC 2050.
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora del tamaño de protección primaria y secundaria según NEC – NEC, NTC 2050
Ejemplo 1: Protección de un transformador trifásico de 75 kVA, 480V/208V
Supongamos que se requiere instalar un transformador trifásico de 75 kVA, con tensión primaria de 480V y secundaria de 208V. Se debe calcular la protección primaria y secundaria según NEC y NTC 2050.
- Paso 1: Calcular la corriente primaria
- Corriente primaria = (75 × 1000) / (1.732 × 480) = 90.4 A
- Paso 2: Seleccionar protección primaria
- Si se usa interruptor termomagnético: 90.4 × 400% = 361.6 A
- El valor comercial inmediato superior es 400 A.
- Si se usa fusible de acción lenta: 90.4 × 250% = 226 A (usar 225 A).
- Paso 3: Calcular la corriente secundaria
- Corriente secundaria = (75 × 1000) / (1.732 × 208) = 208 A
- Paso 4: Seleccionar protección secundaria
- 208 × 125% = 260 A (usar 250 A o 300 A según disponibilidad comercial).
Por lo tanto, la protección primaria recomendada es de 225 A (fusible) o 400 A (interruptor), y la secundaria de 250 A o 300 A.
Ejemplo 2: Protección de un transformador monofásico de 25 kVA, 240V/120V
Se requiere instalar un transformador monofásico de 25 kVA, con tensión primaria de 240V y secundaria de 120V. Calcule la protección primaria y secundaria.
- Paso 1: Calcular la corriente primaria
- Corriente primaria = (25 × 1000) / 240 = 104.2 A
- Paso 2: Seleccionar protección primaria
- Fusible de acción lenta: 104.2 × 250% = 260.5 A (usar 250 A o 300 A).
- Interruptor termomagnético: 104.2 × 400% = 416.8 A (usar 400 A o 450 A).
- Paso 3: Calcular la corriente secundaria
- Corriente secundaria = (25 × 1000) / 120 = 208.3 A
- Paso 4: Seleccionar protección secundaria
- 208.3 × 125% = 260.4 A (usar 250 A o 300 A).
En este caso, la protección primaria puede ser de 250 A (fusible) o 400 A (interruptor), y la secundaria de 250 A o 300 A.
Consideraciones adicionales y mejores prácticas
- Siempre verifique los valores comerciales disponibles de interruptores y fusibles en su país.
- Consulte la última versión de la NEC (NFPA 70) y la NTC 2050 para asegurar cumplimiento normativo.
- Considere las condiciones de temperatura ambiente y agrupamiento de conductores, que pueden requerir ajustes adicionales.
- La protección secundaria es obligatoria si la corriente secundaria supera los 1000 A o si el transformador está ubicado fuera de la vista del panel de distribución.
- En sistemas críticos, utilice protecciones selectivas para evitar desconexiones innecesarias.
El cálculo correcto de la protección primaria y secundaria según NEC y NTC 2050 es esencial para la seguridad, eficiencia y cumplimiento legal de las instalaciones eléctricas. Utilice siempre herramientas confiables y consulte a un profesional certificado para validar sus diseños.