Calculadora de circuitos de motores: cable, interruptor y sobrecarga (NEC 430)

Esta calculadora de circuitos de motores dimensiona el circuito derivado de un motor según el artículo 430 del NEC. Toma la corriente a plena carga de la tabla 430.248 o 430.250, dimensiona los conductores al 125 % de ella (430.22), ajusta la protección contra sobrecarga al 115 % o 125 % de la corriente de placa (430.32) y da el interruptor o fusible más grande que permite la tabla 430.52. Para un motor trifásico de 10 hp a 460 V la corriente de tabla es de 14 A, los conductores necesitan 17.5 A, que el cobre calibre 14 AWG lleva a 75 °C, y un interruptor de tiempo inverso puede ser de hasta 35 A.

Cómo usar la calculadora

Elija las fases, la tensión del motor y la potencia. Para un motor trifásico, elija el tipo; la mayoría de los motores NEMA de uso general que se venden hoy son de diseño B de eficiencia premium. Ingrese la corriente a plena carga de placa para el ajuste de sobrecarga y marque la casilla del factor de servicio cuando la placa indique 1.15 o más, o una elevación de temperatura de 40 °C o menos. Después elija el tipo de interruptor o fusible, el material del conductor y la temperatura de las terminales.

Cómo dimensionar el circuito derivado de un motor

1. Busque la corriente a plena carga en la tabla 430.250 (trifásicos) o 430.248 (monofásicos). Use la tabla, no la placa, para los conductores y la protección contra cortocircuito (430.6(A)(1)).
2. Dimensione los conductores para al menos el 125 % de esa corriente (430.22), con la tabla 310.16 y los factores de temperatura ambiente y agrupamiento que apliquen.
3. Ajuste la sobrecarga al 125 % de la corriente de placa con factor de servicio de 1.15 o más o elevación de temperatura de 40 °C o menos, y al 115 % para los demás motores (430.32(A)(1)).
4. Elija el dispositivo contra cortocircuito y falla a tierra no mayor que el porcentaje de la tabla 430.52 sobre la corriente a plena carga. Cuando ese valor no es normalizado, se permite el siguiente valor normalizado (430.52(C)(1)(a), excepción n.º 1 en la edición 2020).
5. Dimensione el medio de desconexión al 115 % de la corriente a plena carga o más, con capacidad en hp (430.110(A)).

Ejemplo resuelto

Un motor trifásico de diseño B de 25 hp a 208 V, con interruptor de tiempo inverso, conductores de cobre y terminales de 75 °C:

• Corriente a plena carga, tabla 430.250: 74.8 A.
• Conductores: 1.25 × 74.8 = 93.5 A. El cobre calibre 3 AWG lleva 100 A a 75 °C; el 4 AWG lleva 85 A, que no alcanza.
• Interruptor: 250 % × 74.8 = 187 A. No es un valor normalizado, así que se permite el siguiente valor normalizado, 200 A.
• Sobrecarga, con factor de servicio de 1.15 y corriente de placa de 70 A: 1.25 × 70 = 87.5 A.
• Medio de desconexión: al menos 1.15 × 74.8 = 86 A, con capacidad en hp.

Elija el inicio rápido “25 hp a 208 V” en la calculadora de arriba y luego ingrese 70 en el campo de placa para ajustar la sobrecarga.

Por qué el interruptor puede ser mayor que el cable

Un motor toma varias veces su corriente de marcha mientras arranca. En un circuito de motor, la protección contra sobrecarga protege al motor y a los conductores de las sobrecargas en marcha, y el interruptor o fusible del circuito derivado solo tiene que despejar cortocircuitos y fallas a tierra. Por eso la tabla 430.52 permite un interruptor de 35 A con conductores calibre 14 AWG para un motor de 10 hp a 460 V, y por eso no aplican los límites para conductores pequeños de 240.4(D) (240.4(G)).

Método y fuentes

Las corrientes a plena carga vienen de las tablas 430.248 y 430.250 del NEC para motores de 115 a 575 V a velocidades usuales; los porcentajes, de la tabla 430.52 (numerada tabla 430.52(C)(1) en la edición 2023); y los valores normalizados, de 240.6(A) según la edición 2023, que agregó 10 A para interruptores; en la edición 2020, 10 A era un valor normalizado solo para fusibles. Las ampacidades de los conductores siguen la tabla 310.16 con los factores de 310.15. La lista completa de secciones está debajo de la calculadora.

Preguntas frecuentes

¿De qué tamaño es el interruptor para un motor de 10 hp?

Para un interruptor de tiempo inverso: hasta 35 A a 460 V trifásico (14 A a plena carga), hasta 70 A a 230 V (28 A), y a 208 V (30.8 A) el 250 % son 77 A, así que se permite el siguiente valor normalizado, 80 A. Un interruptor más pequeño está bien si el motor arranca sin problemas con él.

¿Corriente de placa o corriente de tabla?

Las dos. La corriente de tabla dimensiona los conductores, el interruptor o fusible y el medio de desconexión; la corriente de placa ajusta la sobrecarga (430.6(A)).

¿Qué pasa si el interruptor se dispara cuando arranca el motor?

430.52(C)(1)(b), la excepción n.º 2 en la edición 2020, permite un dispositivo mayor cuando el valor de la tabla 430.52 no basta para arrancar el motor: hasta 400 % para un interruptor de tiempo inverso en un motor de 100 A o menos y 300 % arriba de eso, 225 % para fusibles con retardo, 400 % para fusibles sin retardo de 600 A o menos y fusibles con retardo clase CC, y 300 % para fusibles de 601 a 6,000 A. Revise primero el motor y su carga; los disparos repetidos pueden indicar una falla.

¿Sirve para un motor con variador de frecuencia?

No directamente. Los conductores de entrada de un variador de frecuencia siguen 430.122, su protección contra cortocircuito y falla a tierra sigue 430.130, y las instrucciones del variador a menudo piden fusibles específicos.

Cuándo contratar a un ingeniero

Un solo motor es un cálculo corto; una planta con centros de control de motores, variadores y motores grandes necesita alimentadores, estudios de arranque y protección coordinada. Los ingenieros profesionales con licencia de Dreiym diseñan circuitos y alimentadores de motores, con sello de PE cuando se requiera. Herramientas relacionadas: la calculadora de calibre de cable, el calculadora de caída de tensión y el calculadora de corriente de falla disponible. Vea nuestros servicios de diseño eléctrico y coordinación de la protección que ofrecemos, o póngase en contacto con nosotros para recibir una cotización gratuita. Normalmente respondemos en un día hábil.