Seleccionar el fusible correcto protege equipos eléctricos, evita fallas graves y garantiza seguridad según normativas vigentes.
Esta guía técnica explica cómo usar calculadoras de selección con fórmulas, tablas IEC/IEEE y ejemplos reales.
Calculadora de Fusible
¿Qué es un fusible y cuál es su función en un circuito eléctrico?
Un fusible es un dispositivo de protección contra sobrecorriente que interrumpe el paso de corriente cuando esta supera un valor seguro durante un tiempo determinado. Su función principal es evitar daños a conductores, equipos y sistemas ante cortocircuitos o sobrecargas prolongadas. Al fundirse el hilo conductor interno, el fusible actúa como interruptor irreversible, cortando la corriente de forma rápida y segura.
Parámetros clave para seleccionar un fusible correctamente
La selección adecuada de un fusible depende de múltiples variables técnicas. A continuación, se resumen las más importantes:
Fórmulas esenciales para la selección de fusibles
El dimensionamiento correcto se basa en cálculos eléctricos aplicados bajo normativa. A continuación, se listan las principales fórmulas usadas en la selección de fusibles:
1. Corriente de diseño del circuito
Variables:
- P: potencia activa en W
- V: tensión de línea en V
- cosϕ: factor de potencia
Esta fórmula se aplica en sistemas trifásicos. En sistemas monofásicos se usa:
2. Corriente nominal del fusible
Donde:
- S: margen de seguridad (por ejemplo 0.25 o 25%)
Se recomienda que el fusible tenga una capacidad entre un 20% y 30% superior a la corriente nominal para evitar disparos falsos por picos momentáneos.
3. Capacidad de interrupción mínima (cortocircuito)
El fusible debe poder interrumpir de forma segura la corriente de cortocircuito máxima esperada.
Tabla de selección rápida de fusibles (uso general, tipo gG)
| Potencia (kW) | Tensión (V) | Fases | FP | Corriente estimada (A) | Fusible sugerido (A) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.5 | 220 | 1 | 0.95 | 7.2 | 10 |
| 2.2 | 220 | 1 | 0.95 | 10.6 | 16 |
| 3 | 380 | 3 | 0.90 | 5.1 | 8 |
| 5.5 | 380 | 3 | 0.88 | 10.1 | 16 |
| 7.5 | 400 | 3 | 0.90 | 12.0 | 20 |
| 11 | 400 | 3 | 0.92 | 17.3 | 25 |
| 15 | 440 | 3 | 0.95 | 22.6 | 32 |
| 30 | 460 | 3 | 0.92 | 43.5 | 63 |
| 55 | 480 | 3 | 0.95 | 75.0 | 100 |
Esta tabla es orientativa. Siempre deben verificarse las condiciones reales de carga y arranque, así como la normativa local aplicable.
Tipos de fusibles y sus aplicaciones
Fusibles tipo gG
- Uso general, protección total contra sobrecarga y cortocircuito.
- Aplicación: motores, tableros de distribución.
Fusibles tipo aM
- Solo protección contra cortocircuitos. Se combinan con relés térmicos.
- Aplicación: arranque de motores con alta corriente de pico.
Fusibles tipo gR
- Alta velocidad de disparo. Protección de semiconductores.
- Aplicación: variadores de velocidad, inversores, UPS.
Ejemplo práctico 1: Motor trifásico de 11 kW
Datos del motor:
- Potencia: 11 kW
- Tensión: 400 V
- Factor de potencia: 0.92
- Tipo: trifásico
- Factor de servicio: 25%
Paso 1: Calcular la corriente nominal
Paso 2: Añadir margen de seguridad
Resultado:
- Se recomienda un fusible gG de 25 A.
- En arranques difíciles, puede usarse un fusible aM de 25 A con relé térmico.
Ejemplo práctico 2: Carga monofásica de calefacción 3 kW
Datos de la carga:
- Potencia: 3 kW
- Tensión: 220 V
- Factor de potencia: 1 (resistiva pura)
- Tipo: monofásica
- Margen de seguridad: 20%
Paso 1: Calcular corriente
Paso 2: Margen
Resultado:
- Se sugiere un fusible gG de 20 A.
Normativas y referencias oficiales para selección de fusibles
La selección de fusibles debe cumplir normas nacionales e internacionales para garantizar seguridad y compatibilidad:
- IEC 60269: Norma internacional para fusibles de baja tensión.
- IEEE Std C37.40: Aplicación de fusibles en sistemas eléctricos industriales.
- NFPA 70 – NEC (National Electrical Code): Regulación para instalaciones eléctricas en EE.UU.
- RETIE (Colombia) y NOM-001-SEDE (México): Normativas locales específicas.
Enlaces de autoridad:
Selección avanzada: curvas tiempo-corriente y consideraciones térmicas
Curvas tiempo-corriente
Las curvas tiempo-corriente de los fusibles permiten visualizar cuánto tiempo tarda un fusible en fundirse según la corriente que circula por él. Esto es esencial para garantizar que:
- No actúe durante picos breves normales.
- Actúe de forma rápida ante fallas reales.
Tipos de curvas y cómo interpretarlas:
- Curva gG (uso general): Protege contra sobrecargas y cortocircuitos. Se funde rápidamente por encima del 200% de su corriente nominal.
- Curva aM (motores): Soporta picos de arranque sin fundirse. Solo actúa ante cortocircuitos severos.
- Curva gR (semiconductores): Muy rápida. Ideal para equipos electrónicos sensibles.
Ejemplo de interpretación:
Un fusible gG de 20 A, ante una corriente de 40 A (200%), puede tardar entre 10 y 100 s en actuar, dependiendo del fabricante. A 100 A (500%), lo hará en menos de 1 segundo.
Las curvas se obtienen directamente de hojas de datos técnicas del fabricante y deben superponerse con la curva de la carga para verificar compatibilidad.
Consideraciones térmicas y ambientales
La temperatura ambiente y las condiciones de instalación influyen en el rendimiento del fusible:
| Temperatura ambiente | Reducción recomendada del valor nominal del fusible |
|---|---|
| 25 °C (estándar) | 0% |
| 40 °C | -10% |
| 60 °C | -20% |
| >70 °C | Evaluación específica según fabricante |
Derating (desclasificación)
Donde:
- R: porcentaje de reducción por temperatura
- Ejemplo: para un fusible de 25 A a 60 °C (R=0.20):
Se debe considerar un fusible de mayor capacidad o mejorar la ventilación del sistema.
Selección de fusibles para motores eléctricos
El arranque de motores puede generar corrientes 6 a 8 veces superiores a su valor nominal. Esto requiere usar fusibles tipo aM o gG sobredimensionados.
| Potencia (kW) | Corriente de arranque estimada (8 × Inom) | Tipo de fusible recomendado |
|---|---|---|
| 7.5 | ~96 A | aM 100 A + relé térmico |
| 11 | ~140 A | aM 160 A + protección térmica |
| 22 | ~280 A | aM 315 A + relé térmico |
Fuente: Hoja técnica ABB, Siemens, Schneider Electric.
Casos especiales: protección de semiconductores
Los semiconductores (SCR, IGBT, MOSFET, etc.) requieren una protección ultrarrápida para evitar destrucción ante sobrecorrientes muy breves. Se utilizan fusibles tipo gR o aR con tiempos de actuación inferiores a 10 ms.
Criterios clave:
- I²t bajo: energía limitada durante la falla.
- Tiempo de corte < 10 ms.
- Instalación lo más cercana posible al equipo.
Aplicaciones:
- Variadores de frecuencia
- Rectificadores industriales
- Sistemas de automatización de alta precisión
Tabla de selección por tipo de carga
| Tipo de carga | Tipo de fusible sugerido | Margen recomendado | Notas |
|---|---|---|---|
| Motores trifásicos | aM | 25% a 30% | Requiere relé térmico |
| Iluminación LED | gG | 20% | Picos de corriente bajos |
| Calefactores eléctricos | gG | 10% | Carga resistiva |
| Variadores, electrónica de potencia | gR | 10% | Protección precisa |
| Transformadores | gG | 25% | Evaluar corriente de magnetización |
| Enchufes generales residenciales | gG | 20% | Fusibles tipo cartucho o miniatura |
Implementación de una calculadora para selección de fusibles
Una herramienta digital puede automatizar el proceso y facilitar la selección precisa. Debe incluir:
- Selección de tipo de carga
- Potencia y tensión
- Factor de potencia
- Temperatura ambiente
- Tipo de fusible preferido
- Curva tiempo-corriente interactiva (ideal)
Algoritmo base:
- Calcular Id
- Aplicar margen
- Considerar temperatura
- Verificar curva adecuada
- Sugerir fusibles compatibles de fabricantes disponibles
Puedes implementar esta calculadora en HTML + JavaScript usando bibliotecas como Chart.js para curvas, o incluso en Excel usando macros.
Fabricantes recomendados de fusibles eléctricos
Es fundamental seleccionar fusibles certificados por estándares internacionales. Algunos fabricantes confiables son:
- Siemens – www.siemens.com
- Eaton (Bussmann) – www.eaton.com
- Schneider Electric – www.se.com
- Littelfuse – www.littelfuse.com
- ABB – www.abb.com
Recomendaciones finales para selección segura
- Nunca uses fusibles de mayor capacidad que la soportada por los conductores.
- Verifica la capacidad de interrupción con estudios de cortocircuito.
- No mezcles tipos de curvas sin análisis de coordinación.
- Considera dispositivos modernos como disyuntores con curvas equivalentes si se justifica por costo/espacio.
- Consulta siempre la normativa vigente en tu país o industria específica.