Tabla de Contenido del Articulo
- 1. FLC o FLA: ¿Cuál se usa y por qué?
- 2. Calculo de conductor para un solo motor.
- 2. Calculo del alimentador para varios motores en grupo
- 3. Dimensionamiento de dispositivos de protección contra cortocircuitos y fallas a tierra para motores
- Ejemplo 1. Dimensionamiento de protección contra cortocircuitos y falla a tierra para un motor monofásico
- Ejemplo 2. Protección combinada
- Ejemplo 3. Dimensionado de protección contra cortocircuitos y falla a tierra para el alimentador de un grupo de motores
- Ejemplo 4. Protección contra cortocircuitos y fallas a tierra para un alimentador de grupo de motores
- 4. Protección contra sobrecargas en motores eléctricos
Para el calculo de los conductores y protección de motores eléctricos de corriente alterna, nos basaremos en el Articulo 430 del Código Eléctrico Nacional, también veremos la puesta a tierra de este tipo de equipos.
Los motores eléctricos forman parte de la economía global, ya que la mayoría de las industrias, si no es que todas, utilizan motores para múltiples aplicaciones, por tanto, son una parte esencial en nuestra vida diaria. Los motores como cualquier otro equipo representan una inversión considerable, por ello es necesario asegurar su correcto funcionamiento así como protegerlo debidamente contra los efectos adversos de la electricidad. Los motores mas utilizados son los de tipo asíncronos trifásicos jaula de ardilla que se encuentran entre los mas utilizados para el accionamiento de maquinas industriales. En este articulo nos centraremos en estos tipos de motores mas comúnmente utilizados.
El código eléctrico nacional en su versión mas reciente, trata los motores en el articulo 430 el cual es uno de los mas extensos y complejos dentro del NEC, ya que los motores son dispositivos electromecánicos, que al ser carga inductivas tienen una alta demanda de corriente en el arranque que suele ser seis o mas veces la corriente en funcionamiento, esto hace que la protección contra sobre corriente para aplicaciones de motor sea diferente a como se dimensiona una protección contra sobre corriente empleada para otros equipos. Para no extendernos tanto, solo nos enfocaremos en los cálculos para el dimensionamiento de alimentadores y protección de sobre corriente para los motores en general.
1. FLC o FLA: ¿Cuál se usa y por qué?
El Articulo 430 , maneja términos los cuales primero debemos de familiarizarnos, tenemos el concepto de FLC (Full Load Current) o Corriente de plena carga del motor, y tenemos FLA (Full Load Amperes) Amperios de carga completa, ambas son corrientes a plena carga del motor, es decir cuando este funciona en régimen nominal produciendo a su salida su potencia nominal a un voltaje nominal, la diferencia radica que la FLC son valores que obtendremos de las tablas 430.248 a 430.250 que se utiliza para calcular el tamaño del conductor, clasificación de los interruptores y dispositivos contra cortocircuitos y falla a tierra, según 430.6 (A)(1).
En cambio la FLA, la encontramos en la propia placa del motor, la placa característica que provee el fabricante, en esta encontraremos un valor que nos ayudara a dimensionar la protección contra sobrecargas.
En que casos tenemos que usar únicamente la corriente de placa del motor, en el apartado 430.6 tenemos ciertas excepciones entre ellas: motores de alta par, varias velocidades o menos de 1200 rpm, también para aquellos aparatos operados por motor listado donde se marcan los caballos de fuerza del motor y la corriente de plena carga completa, es decir aquellos aparatos electrodomésticos, como puede ser un triturador de comida, una batidora industrial etc. En estos casos podremos usar la información de placa que provee el propio fabricante en lugar de las tablas estándar del NEC, para dimensionar los conductores y seleccionar los dispositivos de protección.
La clasificación de corriente de la placa de identificación del motor se identifica como carga completa en amperios o amperios de carga completa. La FLA es la corriente en amperios que el motor tira mientras produce su carga de caballos de fuerza nominal a su tensión nominal, en función de su eficiencia y factor de potencia.
2. Calculo de conductor para un solo motor.
Los conductores que alimenten un solo motor usado en aplicaciones de uso continuo, deben de tener una ampacidad no menor al 125 por ciento del valor nominal de corriente de plena carga del motor, como se determina en 430.6(A)(1), o no menor que la especificada en 430.22(A) hasta (G).
La mayoría de las aplicaciones se consideran de servicio continuo a menos que la naturaleza del control o aparato que impulsa el motor este diseñada para que el motor no funcione continuamente bajo carga, según la nota en la Tabla 430.22 (E). Si un motor debe detenerse al realizar su función (como en el caso del motor de un ascensor), es una buena señal de que el motor esta en servicio intermitente.
Ejemplo 1. Calculo del alimentador para un solo motor monofásico
En muchos casos en aplicaciones practicas haremos uso de la placa de datos o placa características del motor, en esta encontraremos una serie de parámetros eléctricos y mecánicos importantes. Entre los parámetros eléctricos principales encontraremos, la potencia del motor en caballos de fuerza (HP) o en kilowatts, el voltaje de operación, el tipo de alimentación si es trifásico o monofásico, el factor de servicio que lo veremos mas adelante en este articulo, el ciclo de trabajo que puede ser continuo o intermitente entre otros tipos, etc.
Lo primero es identificar si el motor es de uso continuo, según el NEC en el articulo 100 definiciones, servicio continuo se refiere a un funcionamiento prolongado en el tiempo a una carga constante, esto intrínsecamente depende de la aplicación como tal, debemos de investigar muy bien cual sera el uso del motor, sus condiciones de trabajo, su ciclo de paro y marcha, ya que el calculo que veremos en esto ejemplos son para uso continuo el cual aplica casi para el 90 % de los motores utilizados hoy en día.
En la placa de datos mostrada en la figura 5 podemos observar que el ciclo de trabajo es continuo, mas comúnmente, el ciclo de trabajo, se identifica con el nombre de «DUTY» , «TIME RATING» o «RATING’ . Seguidamente identificamos la potencia la cual en este tipo de motor , según el voltaje al cual conectemos el motor, tenemos 1.5 HP si lo conectamos a 115 Voltios entre linea y neutro, y hasta 2 HP conectado a 230 Voltios. En estos casos basta con dimensionar el conductor para el valor mas bajo, ya que así queda cubierta ambas configuraciones.
Ubicamos en la columna de caballos de fuerza de la tabla 430.248, la potencia de 1 1/2 Hp, que para 115 voltios se tiene una FLC (Corriente de plena carga) de 20 Amperios. Seguidamente multiplicamos por el 125 % la FLC para dimensionar el conductor, esto nos da 1.25×20 Amperios = 25 Amperios.
Nos dirigimos a la Tabla 310.16 columna de 75°C, seleccionamos un conductor calibre #12 AWG cobre. Este podría ser el conductor a utilizar, sin embargo, debemos de considerar cuan largo se encontrara nuestro motor de la fuente, ya que para ello deberíamos aumentar la capacidad del cable hasta un #10 AWG para compensar la caída de voltaje de ser necesario.
Ejemplo 2. Calculo del alimentador para un motor trifásico
Se tiene la placa de datos de un motor trifásico para una aplicación industrial, en la imagen podemos observar que su potencia es de 200 HP, con un voltaje de operación de 460 V a 60 Hz. Podemos observar que la FLA es 224 A. El tipo de servicio se señala con una flecha azul, donde se muestra que el tipo de servicio es continuo. Aquí nos preguntamos si es necesario utilizar la placa de datos del propio motor para el calculo del alimentador, la respuesta es no, en este caso el motor cumple con todos los requerimientos de 430.22, por tanto haremos uso de la Tabla 430.250 para motores trifásicos de corriente alterna.
De la tabla 430.250 extraemos la corriente FLC la cual para un motor de 200 HP, trifásico a 460 Voltios es de 240 A, multiplicamos por el 125%, eso nos da 300 A. Nos ubicamos en la Tabla 310.16, en la columna de 75°C, seleccionamos un tamaño de conductor mayor o igual a la FLC ajustada; podríamos usar un calibre 350 kcmil cobre o un 500 kcmil aluminio, a un hilo por fase, en la practica ubicar estos conductores en una única canalización podría repercutir en ajustes de ampacidad por agrupamiento de conductores según 310.15(C)(1), a no ser que el alimentador se instale en bandeja porta cable. Tenemos que tener en cuenta otros factores para el dimensionamiento del alimentador,como por ejemplo: si estarán agrupados mas de 3 conductores portadores de corriente en una misma canalización, la distancia que recorre el alimentador hasta alimentar la carga y el ajuste de la ampacidad por temperatura ambiente.
Ejemplo 3. Calculo del alimentador para un motor de servicio no continuo. Elevador
En 430.22 (E) se nos habla de los conductores para motores en aplicaciones de corta duración , intermitentes, periódicas o variables, los cuales deben tener una ampacidad no inferior al porcentaje del valor nominal de corriente de placa características del motor, como se muestra en la Tabla 430.22(E). Es decir motores cuyo ciclo de trabajo no es continuo, un ejemplo perfecto de esto son los elevadores usados en hoteles, centros comerciales, oficinas etc. Estos operan en un servicio de tipo periódico, en los cuales se tiene ciclo con sin descanso, arranque, frenado eléctrico y/o cambio de velocidad/carga.
El ciclo de funcionamiento según el entandar NEMA, se considera continuo si se puede operar a plena carga, o muy cercano a esta, durante 60 minutos o mas en cualquier periodo de 24 horas. Esto es catalogado como un tiempo indefinidamente largo, el cambio el ciclo de corto tiempo o intermitente, se refiere cuando el motor funciona en periodos menores a 60 minutos, el articulo 100 del Código, define ciclo intermitente como operación por intervalos alternos de: carga y sin carga, carga y descanso o carga, sin carga y descanso. La característica de ciclo intermitente se expresa en minutos que pueden ser: 5,10,15 o 30 minutos. Esto significa que el motor puede operar por el tiempo indicado, en nuestro caso según la placa característica de la Fig. 8, puede operar en una hora, 30 minutos de forma continua, pero el resto del tiempo debe de descansar, hasta la siguiente hora que reinicie su funcionamiento.
Para el dimensionamiento del conductor alimentador, debemos hacer uso de los datos de placa del motor, observando la placa de datos de la figura 8 de nuestro ejemplo, encontramos que a 230 Voltios tenemos una corriente de plena carga (FLA) de 50 A, según la tabla debemos de aplicar el 90% para un motor especificado para 30 minutos y cuya clasificación de servicio es de tipo intermitente según la tabla 430.22(E), por tanto multiplicamos 50 x 0.90 que es igual a 45 Amperios, de la tabla 310.16 del NEC, encontramos en la columna de 75°C, un calibre mínimo 8 AWG que podría ser mayor si se ajusta por caída de tensión en dependencia de la longitud del alimentador.
2. Calculo del alimentador para varios motores en grupo
En algunos casos se agrupan motores trifásicos y monofásicos alimentados por un mismo alimentador, las corrientes de linea en las fases L1,L2 y L3 se verán diferentes. Para este grupo de motores se deberá de equilibrar las diferentes fases o lineas del alimentador del motor. Estos conductores que alimentan un grupo de motores según 430.24 nos dice que debemos de aplicar el 125% de la FLC del motor con el valor nominal mas alto, la suma de las corrientes de plena carga de todos los otros motores del grupo, mas el 100 % de las cargas no continuas que no sean motores, mas el 125% por ciento de las cargas continuas.
Ejemplo 1. Dimensionamiento del alimentador para un grupo de tres motores.
Motor monofásica de 3 HP a 115 Voltios, Motor monofásico de 5 HP a 208 Voltios y Motor trifásico de 10 HP, 208 Voltios.
De las tablas 430.250 y 430.248, se extrae los valores FLC, para el motor de 3 HP a 115 Voltios se tiene un FLC según la tabla 430.248 de 34 A, para el motor de 5 HP, 208 Voltios se tiene una FLC de 30.80 y para el motor de 10 HP trifásico se tiene una FLC de 30.80 A. Ahora a la corriente mas grande en este caso la de 34A la multiplicamos por el 125 por ciento y sumamos las otras corrientes FLC, de tal modo que tenemos, 34×1.25 A + 30.80 A + 30.80 A = 104.1 Amperios. Según la tabla 310.16 debemos de seleccionar como mínimo un calibre #1 AWG, en casa de que la caída de voltaje sea superior a lo permitida, la cual es del 5% entre la suma del circuito alimentador principal y el circuito derivado para cada motor, podría aumentar hasta un calibre 1/0 AWG cobre.
3. Dimensionamiento de dispositivos de protección contra cortocircuitos y fallas a tierra para motores
Cuando el voltaje se aplica por primera vez al devanado de campo o el devanado del estator de un motor de inducción, inicialmente la componente resistiva del conductor se opone al flujo de corriente a través del devanado del motor. Debido a que la resistencia del conductor es tan baja, el motor tendrá una corriente de irrupción muy grande, conforme el rotor empiece a girar hasta alcanzar su velocidad nominal, la corriente de arranque se reducirá a corriente nominal debido a la fuerza contraelectromotriz. Precisamente esta corriente de arranque puede ser la causante de disparos prematuros de las protecciones contra sobre-corriente, es por ello que en 430.52(B) requerimos de un dispositivo de protección contra cortocircuito y falla a tierra de circuito para el motor, capaz de soportar este pico de corriente durante el arranque.
Los dispositivos de protección contra sobrecorriente deben tener un valor nominal o un ajuste que no exceda el valor calculado de acuerdo con los valores dados en la tabla 430.52. Estos dispositivos pueden ser fusible sin retardo de tiempo, el cual va a funcionar bajo una sobrecarga sostenida abriendo eslabones después de sufrir una sobrecarga y en el caso de cortocircuitos estos se abren de forma casi inmediata, el problema de este tipo de dispositivo, o mas bien el inconveniente es que se deben de sobredimensionar para dejar pasa la corriente de arranque y no producir molestos cortes, es por ello que se prefiere utilizar fusible de doble elemento con retardo de tiempo, que permiten ser dimensionados mas cercanos al valor de corriente nominal; también tenemos dos tipos de interruptores automáticos según la tabla 430.52, los de disparo instantáneos y los de tiempo inverso, los interruptores de disparo instantáneo, conocidos como magnéticos, tiene que ser utilizados en conjunto con otras aparamentas ya que solo se activan para las corrientes de cortocircuito, se deberían de utilizar en conjunto con un contactor y un relé de sobrecarga. En la practica es mas fácil seleccionar un interruptor de tiempo inverso, o también llamado interruptor termomagnético, estos cuentan con una parte térmica, a niveles bajos de sobrecorriente actuara con menor rapidez, en cambio cuando la sobre corriente es alta actuara mas rápido, esta es la característica de tiempo inverso, y la realiza la parte térmica formada por una unión bimetálica. La parte magnética se encarga de despejar cortocircuitos casi de forma instantánea. Por tanto, seleccionaremos fusibles de doble elemento o interruptor termomagnético para la mayoría de aplicaciones.
Ejemplo 1. Dimensionamiento de protección contra cortocircuitos y falla a tierra para un motor monofásico
Que tamaño de interruptor de tiempo inverso necesitamos para un motor de 1 HP a 115 Voltios, cuyas terminales están clasificadas a 75°C.
Primeramente encontraremos en la tabla 430.248 la FLC de este motor monofásico de 115 Voltios, la cual es de 16 A, para encontrar la ampacidad mínima del conductor deberemos multiplicar por el 125 por ciento, esto nos da 16A x 1.25 = 20 A. Según la tabla 310.16 se requiere como mínimo un conductor calibre 14 AWG.
Para encontrar el tamaño del breaker termomagnético, haremos uso de la tabla 430.52 en la cual para motores monofásicos se requiere multiplicar la FLC por el 250 %, de esta forma obtendremos el tamaño del interruptor automáticos, esto nos da 16A X 2.50 = 40 A. Por tanto necesitamos un conductor calibre 14 AWG para el alimentador y un interruptor de tiempo inversor de 40 A de un polo.
Inmediatamente podemos notar algo que parecería contraintuitivo, un disyuntor de 40 A protegiendo un cable calibre 14 AWG ?, parecería que este conductor eventualmente se quemara, pero no es así, ya que recordemos que el motor no solo esta protegido contra cortocircuitos y falla a tierra, también tenemos el dispositivo de sobrecarga que tiene un tamaño entre el 115 % al 125% de la corriente nominal de placa del motor, y protege tanto al motor como al propio conductor alimentador en caso de sobrecargas.
También en el articulo 430.52 (C)(1) Ex 1, podemos encontrar un excepción en caso que el valor calculado según datos FLC del motor nos den un tamaño de dispositivo de protección contra sobre corriente que no corresponda a un valor estándar según 240.6(A), básicamente tenemos que seleccionar el inmediato superior, por ejemplo, si nuestro calculo de tamaño de interruptor de tiempo inverso para un motor 5 HP a 208 Voltios, nos da 30.80 x 2.50 = 77 A, entonces escogeremos el inmediato superior que seria de 80 Amperios. Ahora podría ocurrir que con el dispositivo seleccionado no sea suficiente para soportar el pico de corriente durante el arranque, en este caso 430.52(C)(1)(b) nos permite sobredimensionar ya sea el fusible de doble elemento al 225% o si usamos un interruptor de tiempo inverso es decir un termo-magnético, podemos sobredimensionarlos hasta un 400% de la corriente nominal para cargas menores a 100 A o 300% para cargas mayores a 100 A. Esto solo lo podremos comprobar en la practica, al momento de arrancar nuestro motor si nuestra proteccion se dispara prematuramente entonces debemos de considerar redimensionar nuestra proteccion segun 430.52(C)(1)(b).
Ejemplo 2. Protección combinada
En 430.55 nos permite el código, proteger un motor contra sobrecargas, cortocircuitos y falla a tierra con un único dispositivo dimensionado según los requisitos de sobrecarga contenidos en 430.32, ejemplo de esto son los guardamotores, aunque específicamente se refiere a arrancadores de motor. Estos requisitos son: incorporar protección contra sobrecarga conforme a 430.32 que dice que debe de estar entre el 115%-125% de la FLA, incorporar protección contra cortocircuitos y fallas a tierra según los factores de la tabla 430.52, permitir corrientes de arranque entre 6 a 8 veces la nominal sin disparos prematuros, y ser un equipo combinado que este listado y aprobado para su uso. Si nuestro guardamotor cumple con todo esto entonces podemos utilizarlo para proteger nuestro motor, aunque en la practica siempre es recomendable utilizar equipo debidamente etiquetado y listado para este propósito.
Si se tiene un motor de 5 HP a 230 Voltios, la corriente que debemos de utilizar sera la FLA o la corriente de placa del motor, esto porque también estamos dimensionando la protección térmica contra sobrecargas, por tanto tendríamos 28 A x 125% nos da igual a 35 A. En caso de no ser un valor estándar en 240.6(A) entonces deberemos seleccionar el inmediato superior, siempre y cuando aseguremos también la protección contra sobrecarga de los conductores alimentadores.
Ejemplo 3. Dimensionado de protección contra cortocircuitos y falla a tierra para el alimentador de un grupo de motores
Los conductores de alimentación deben estar protegidos contra cortocircuitos y fallas a tierra por un dispositivo de protección de tamaño no mayor que la clasificación más grande del dispositivo de protección contra cortocircuitos y fallas a tierra de circuito derivado para cualquier motor, más la suma de las corrientes a plena carga (FLC) de los otros motores en el grupo enumerados en las Tablas 430.248 y 430.250.
Por ejemplo se tiene un alimentador para dos motores: un motor de 20 HP trifásico a 460 V, cuya FLC según tabla 430.250 es de 27 A, y un motor trifásico de 10 HP a 460 V cuya FLC es de 14 A.
Para encontrar el calibre del alimentador multiplicamos la FLC mas alta de los dos motores por 125% y le sumamos la FLC del motor restante, esto seria 27 A x 1.25 + 14 A = 48 A. Según la tabla 310.16 se requiere un conductor calibre 8 AWG clasificado para 75°C. Seguidamente para calcular el dispositivo de protección contra sobrecorriente del alimentador, seleccionamos el dispositivo a emplear, en esta caso sera un interruptor de tiempo inverso, por tanto para un motor de 20 HP se tiene 27 A x 2.5 = 68 A, el inmediato superior es 70 A.
Seguidamente tomamos la FLC del motor de 10 HP, y multiplicamos 14 A x 2.50 = 35 A, ahora tomamos el tamaño del dispositivo de protección mas grande que hemos calculado en este caso el de 70 A y le sumamos la FLC del motor restante. Estos nos da 70 A + 14 A = 84 A, en este caso seleccionamos el tamaño del breaker inmediato inferior que seria igual a 80 A.
Ejemplo 4. Protección contra cortocircuitos y fallas a tierra para un alimentador de grupo de motores
En algunos casos en los que hay motores trifásicos y monofásicos en el mismo alimentador, la corriente en las tres lineas sera diferente. Para determinar el grupo mas grande, se deben de equilibrar la corrientes del motor entre las fases del alimentador. Para los cálculos consideramos solamente los aportes de los motores trifásicos y motores monofásicos mas grandes en el calculo del alimentador y para la protección.
Por ejemplo se tiene un alimentador para las siguientes cargas:
- Motor trifásico de 7 1/2 HP, 208 V, cuya FLC según la tabla 430.250 es 24.20 A
- Motor monofásico de 5 HP, 208 V, cuya FLC es de 30.80 A
- Motor monofásico de 1 HP, 115 V, cuya FLC es de 16 A
Determinamos el conductor del alimentador tal como vimos en el ejemplo 1 del apartado dos de este articulo, sobre el dimensionamiento del alimentador para un grupo de motores. Primero observamos que el motor de 1 HP no formara parte del grupo mas grande de motores para el balance de las corrientes en las lineas del alimentador, por ser el motor que menor impacto tiene sobre el balance de las lineas.. Por tanto no se tomara en cuenta para el calculo.
Tenemos el motor mas grande de 30.80 A x 1.25 + 24.20 A = 72.70 A, según la tabla 310.16 se selecciona un alimentador calibre 4 AWG clasificado para 75° C.
Para determinar el tamaño del dispositivo de protección contra sobrecorriente, haremos uso de un interruptor de tiempo inverso, para el motor de 7 1/2 HP tenemos 24.20 A x 2.50 = 60.50 A según el tamaño inmediato superior es igual a 70 A. Para el motor de 5 HP calculamos, 30.8 A x 2.5 = 77 A, la protección inmediata superior tiene un tamaño de 80 A. Tomamos el tamaño mas grande calculado del breaker de tiempo inversor, en este caso el motor de 5 HP, esto nos da 80 A y sumamos la FLC del siguiente motor mas grande por tanto nos queda 80 A + 24.20 A = 104.20 A, el cual dimensionamos al inmediato inferior, es decir 100 A.
4. Protección contra sobrecargas en motores eléctricos
Las sobrecargas que pueden ocurrir en un motor, pueden deberse a un aumento de carga mas allá de la nominal, bloqueo del rotor temporalmente, falta de una fase, problemas mecánicos que generan fricción etc. Estas averías, originan un consumo excesivo mas allá de la corriente nominal del motor, lo que genera un calor excesivo en sus devanados del estator en la mayor parte, por lo cual esta condición si se prolonga durante el tiempo, puede ocasionar una perdida de las propiedades del aislamiento del devanado, lo que acorta la vida útil del motor, también tiene otros efectos graves sobre los componentes mecánicos del motor, por tanto es esencial proteger a los motores contra estos aumentos de temperatura excesiva que producen un recalentamiento del motor y también comprometen la integridad del circuito alimentador.
Los dispositivos de protección contra sobrecargas pueden ser un relé térmico, un dispositivo de sobrecarga electrónico de estado solido, interruptores termomagnéticos que son los llamados interruptores de tiempo inverso, fusibles de doble elemento y en general fusibles. Según la definición del articulo 100 del NEC, una sobrecarga es una condición en la que el equipo funciona por encima de su corriente nominal, o donde la corriente excede la ampacidad del conductor. Cuando una condición de sobrecargar persiste durante mucho tiempo, puede producirse una falla del equipo o un incendio por sobrecalentamiento. Un cortocircuito o una falla a tierra no son sobrecargas, pero sin son sobrecorrientes, la diferencia esta en la magnitud y el tiempo, la corriente de cortocircuito o falla es varias veces sino decenas de veces mayor a la corriente nominal y se da en un periodo de tiempo muy corto, alrededor de milésimas de segundo a varios ciclos de la frecuencia de la red, en cambio la sobrecarga es una corriente por encima de la nominal y que se da durante un tiempo prolongado que pueden ser minutos u horas hasta que se observen los efectos negativos del sobrecalentamiento.
Ejemplo 1. Dimensionamiento de un fusible de retardo de doble elemento.
Si se utiliza un fusible de retardo, que tamaño se requiere para un motor de 5 HP, monofásico a 230 V cuyo factor de servicio es de 1.15 y su corriente de placa (FLA) es de 29 Amperios.
En el apartado 430.32 (A)(1) indica como dimensionar la protección contra sobrecarga, básicamente para todo motor mayor a 1 HP que no tenga integrada dicha protección deberemos considerar su corriente de placa del motor, la FLA, para el calculo de su protección contra sobrecargas. En si las pautas que nos da 430.32, se refiere a los porcentajes que deberemos aplicar a la FLA para dimensionar la protección térmica, por ejemplo para motores con un factor de servicio de 1.15 o mas el porcentaje de dimensionamiento sera del 125% de la corriente de placa del motor.
Para este ejemplo en concreto nos dicen que la FLA del motor es de 29 A, el cual es un dato propio de la placa caracteristica del motor, multiplicamos por el 125%, que nos da
29 x 1.25 = 36.25 A, en este caso para seleccionar el tamaño del fusible deberemos de seleccionar el igual o inmediato inferior valor estándar, en este caso escogeremos un fusible de doble elemento de 35 A.
Ejemplo 2. Calculo de la protección térmica para un motor con un factor de servicio menor a 1.15 o una temperatura mayor a 40 grados centígrados.
Un motor con un aumento de temperatura de la placa de identificación de 40 °C significa que el motor está diseñado para funcionar de manera que no se caliente más de 40 °C por encima de su temperatura ambiente nominal cuando se opera a su carga y voltaje nominales. Los estudios han demostrado que cuando la temperatura de funcionamiento de un motor se incrementa 10 °C por encima de su clasificación, la temperatura prevista del material aislante del devanado del motor se reduce en un 50 por ciento.
Para el caso de un motor cuyo factor de servicio sea menor a 1.15 o su temperatura mayora a 40 °C, deberemos de aplicar un porcentaje de 115 % de la FLA, para resto de motores, es decir aquellos cuyo factor de servicio sea mayor a 1.15 y su temperatura menor a 40 °C, entonces aplicaremos el 125 %.
En este ejemplo tenemos un motor trifásico de 10 HP a 230 Voltios cuyo factor de servicio SF es de 1.15 y su temperatura de servicio es de 41 grados centígrados, por tanto debemos de aplicar el porcentaje de 115% a su corriente de placa la cual es de 25 A. Por tanto, 25 A x 115 % = 28.75 A, según el tamaño estándar inmediato inferior a elegir es de 25 A según 240.6(A). Por tanto, nuestro fusible no puede exceder mas alla de 115% de la corriente de placa del motor.
De este ejemplo podemos notar que el código, nos da un margen de sobrecargar de entre 15% al 25 % de la corriente de placa del motor, para asegurar proteger el motor, en la practica siempre buscaremos como dimensionar ya sea el relé térmico, el fusible o el interruptor termomagnético a un valor muy cercano a la corriente de placa del motor, en algunos casos inclusive las tolerancias son menores debido a las exigencias de la propia aplicación, lo que obliga a veces a dimensionar la protección contra sobrecarga a valores no mayores al 5% mas allá de la corriente nominal.