CALCULO DE ALIMENTADOR Y PROTECCION PARA MOTORES

CALCULO DE ALIMENTADOR Y PROTECCION PARA MOTORES

CALCULO DE ALIMENTADORES Y PROTECCIONES PARA UN MOTOR Y PARA UN GRUPO DE MOTORES Ing. Ovidio Reyes C.I.V.: 45.702

En los ejemplos y estudios siguientes; mostramos, la forma correcta de dimensionar alimentadores de motores y de seleccionar sus protecciones contra sobre-corrientes. Según requerimientos del CEN (Código Eléctrico Nacional).

En una primera parte explicamos cómo seleccionar los dispositivos de protección contra un corto circuito y la protección de falla de tierra para varias conexiones típicas de motores.

Entendiendo como punto crucial de ese artículo, el no sobre calcular el dispositivo de la protección, y se requieren los cálculos separados de corto circuito y la protección de falla de tierra, para obtener resultados reales.

Por otra parte también existe confusión, en lo que se refiere a protección de dimensionamiento de corto circuito y de falla de tierra para un alimentador común que abastece a más que un motor. Por lo tanto indicamos los cálculos del circuito ramal y luego lo referente a la selección del alimentador principal, así como las protecciones respectivas, siguiendo las recomendaciones del CEN y poder obtener resultados correctos.

EJEMPLO 1

CALCULAR ALIMENTADOR Y PROTECCION PARA UN MOTOR

Los conductores del circuito ramal. SECCION 430.6 del CEN (Determinación de las capacidades de corriente y nominal de los motores), los conductores del circuito ramal que alimenten un solo motor, tendrán una capacidad de corriente no menor que el 125 % de la corriente nominal a plena carga del motor (FLC).

Para ilustrar esto, consideremos el caso de: Motor 3 HP, monofásico, 115V. La FLA del motor es de 34 AMPS., calculemos el alimentador y los fusibles del elemento dual para el corto circuito y la protección de falla de tierra.

• Por CEN, Tabla 430.148, la corriente FLC es 34 AMPS.

• Por tanto 34 AMPS. × 125 el % = 43 AMPS.

• Por CEN, Tabla 310.16, se selecciona el conductor más cercano que clasifique, puede ser calibre # 6 AWG - TW 60ºC – CAP. 55 AMPS, ó el indicado calibre # 6 AWG –THHN – 75ºC, CAP. 65 AMPS.

Para el cálculo del dispositivo de protección, con referencia SECCION 430.52 del CEN (Capacidad nominal o ajuste para circuitos de un solo motor), el dispositivo de protección contra cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal del motor, será capaz de soportar la corriente de arranque del motor y será seleccionado de acuerdo a los factores indicado en Tabla 430-152 del CEN, según el tipo de motor el tipo de dispositivo de protección. Cuando los valores del dispositivo de protección obtenido, no corresponda con la valuación estándar de dispositivos de protección, usted debe usar el siguiente dispositivo más alto. Para ilustrar esto, volvamos al ejemplo 1.

• Por CEN, Tabla 430-152, multiplique: 34 AMPS. × 175 % = 59,5 AMPS.

• Por tanto se selecciona un Fusible con retardo de tiempo de 60 AMPS.

Figura: 1 Se ilustran la selección del calibre y tipo de conductores y de protecciones de sobre-corriente, basadas en las SECCIONES 430-22(a) y 430-52 (c) (1) del CEN.

EJEMPLO 2

CALCULAR ALIMENTADORES Y PROTECCIONES PARA DOS (2) MOTORES

Para el caso de este ejemplo, seguimos los siguientes pasos:

1.- Dimensionamos los circuitos ramales y los dispositivos de protección de acuerdo con lo indicado en el ejemplo 1, para cada motor, una vez realizado esto, usted está listo a pasar al paso siguiente.

2. calculamos el alimentador principal común para los dos (2) motores. De acuerdo con la SECCION 430-24 del CEN (Conductores que alimentan varios motores), los conductores que alimentan a dos o más motores tendrán una capacidad igual a la suma del valor nominal de la corriente a plena carga de todos los motores, mas el 125% del valor de la corriente del motor más grande del grupo.

Así tenemos en SECCION 430-17 del CEN, se considera como motor de mayor potencia aquel que tenga la más alta corriente a plena carga (FCL).

Para el ejemplo de estudio tenemos:

• Un Motor de 5 HP, 230V (28 AMPS.), motor monofásico

• Un Motor de 3 HP, 230V (17 AMPS.), motor monofásico

(Uno) de 28 AMPS. y (Uno) de 17 AMPS.

• El motor más grande es 28 AMPS.

• Por tanto el alimentador el alimentador debe ser calculado para:

28 AMPS. × 1.25 + 17 AMPS. = 52 AMPS.

• Se selecciona el conductor más cercano Tabla 310-16, que clasifica puede ser un Calibre # 6 AWG – TW 60ºC de 55 AMPS. ó un Calibre # 6 AWG – THHN 75ºC de 65 AMPS.

Figura: 2 Se ilustran la selección del calibre y tipo de conductores y de protecciones de sobre-corriente, para dos (2) motores, basadas en las SECCIONES 430-62(a) del CEN.

Para el cálculo del dispositivo de protección, con referencia SECCION 430.53 (Varios motores o cargas en un circuito ramal). Cuando los valores del dispositivo de protección obtenido, no corresponda con la valuación estándar de dispositivos de protección, usted debe usar el siguiente dispositivo más alto.

Para la protección se seleccionan Interruptores Automáticos de tiempo inverso.

• Por CEN, Tabla 430-152, multiplicar las corrientes FLCs. por 250%

• Para el motor de 5 HP., multiplicar: 28 AMPS. × 250% = 70 AMPS.

• Para el motor de 3 HP., multiplicar: 17 AMPS. × 250% = 42,5 AMPS.

• Por tanto clasifican Interruptores Automáticos de capacidades 70 AMPS. y de 45 AMPS, respectivamente para cada motor (ver Figura 3).

• Para la protección principal consideramos la protección del motor más grande más la corriente FCL del motor menor. Así tenemos: 70 AMPS. + 17 = 87 AMPS.

Asumimos la inmediata inferior que es un Interruptor Automático de 80 AMPS.

EJEMPLO 3

CALCULAR EL CONDUCTOR DEL ALIMENTADOR COMUN PARA DOS (2) MOTORES

Para este caso tenemos:

• Un Motor de 5 HP, 230V (28 AMPS.), motor monofásico

• Un Motor de 7.5 HP, 230V (40 AMPS.), motor monofásico.

• El motor más grande es 40 AMPS.

Figura: 3 Se ilustra la selección del calibre y tipo de conductores del alimentador principal, para dos (2) motores, basada en las SECCIONES 430-24 del CEN.

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