Procedimiento de Selección de Fusibles para Cargas de Motor: Guía Paso a Paso

El dimensionamiento de fusibles para motores requiere equilibrar la tolerancia al pico de arranque con la protección contra sobrecarga/cortocircuito. Siga este procedimiento según NEC 430 y la práctica de la industria.

Procedimiento Paso a Paso

1. Obtener Datos de la Placa de Características del Motor: Corriente de Carga Completa (FLC), Voltaje, Fase, HP/kW, Letra de Código (kVA de Rotor Bloqueado/HP), Factor de Servicio (SF), Tipo de Diseño (B, C, D).
2. Determinar Corriente de Rotor Bloqueado (LRA):
   • Preferido: LRA en la placa de características.
   • De lo contrario: Use Letra de Código + Tabla 430.7(B) para calcular: \(LRA = \frac{Código\ kVA/HP \times HP \times 1000}{\sqrt{3} \times V_{LL}}\) (3 fases) o \(\frac{Código\ kVA/HP \times HP \times 1000}{V}\) (1 fase).
   • Multiplicador típico: 6–8× FLC para Diseño B; hasta 10–12× para Diseño D.
3. Seleccionar Tipo de Fusible:
   • Retardo de Tiempo (Dual-Elemento) — Clase RK5, RK1, J, CC: Estándar para ramas de motor. Soporta 500 % durante ~10 s, permitiendo el arranque.
   • Acción Rápida — Clase T, H, K: Generalmente inadecuado para arranques de motor; usado solo para respaldo de cortocircuito.
   • Semiconductor (aR/gR): Solo para protección de entrada de VFD.
4. Calcular Tamaño Máximo de Fusible (NEC 430.52):
   • Fusible de Retardo de Tiempo: ≤ 175 % de FLC (estándar). Hasta 225 % si el 175 % no soporta el arranque (tamaño estándar siguiente).
   • Sin Retardo de Tiempo: ≤ 300 % de FLC (rara vez usado para motores).
5. Verificar Tamaño Mínimo de Fusible: Debe transportar FLC continuamente: Fusible ≥ 115 %–125 % FLC (según 430.32/62 para coordinación de relé de sobrecarga).
6. Verificar Ampacidad del Conductor: Fusible ≤ Ampacidad del Conductor (después de derating por temperatura/llenado de conducto) según 240.4.
7. Coordinar con Relé de Sobrecarga: El fusible protege cortocircuito/falla a tierra; el Relé de Sobrecarga (térmico/electrónico) protege sobrecarga en funcionamiento. La curva TCC del fusible no debe intersectar la curva del relé de sobrecarga en la región de sobrecarga.
8. Seleccionar Clasificación de Fusible Estándar: Elija el siguiente tamaño estándar ≤ calculado máximo (NEC 240.6).

Ejemplo Resuelto

3 fases, 460 V, 10 HP, Diseño B, FLC = 14 A, Código K (8.0–8.99 kVA/HP).

• LRA ≈ 8.5 × 10 × 1000 / (1.732 × 460) ≈ 107 A.
• Fusible de Retardo de Tiempo Máximo = 175 % × 14 = 24.5 A → 25 A Clase RK5/J (tamaño estándar siguiente).
• Mínimo = 125 % × 14 = 17.5 A → 25 A OK.
• Conductor: 12 AWG Cu (25 A @ 75 °C) — OK si fusible de 25 A.

Consejos Profesionales

• Use Clase J para ahorro de espacio (600 V, 200 kAIC, limitador de corriente).
• Para VFD: Siga el manual del variador—generalmente fusibles de semiconductores en entrada, sin fusibles en salida.
• Documente los cálculos para AHJ/inspección.