En el articulo de «Cálculos de cables, conductores y protección eléctrica de motores según NEC«, vimos por qué debemos separar la protección contra sobrecargas de la protección contra fallas a tierra y cortocircuitos para los circuitos del motor.
Por otro lado también se explico la diferencia entre las corriente FLC y FLA. La corriente de carga completa del motor (FLC) proviene de las tablas FLC 430.247 a 430.250 [Sec. 430,6 (A) (1)] de la NEC/NFPA70/NTC2050.
La corriente FLC no es lo mismo que la corriente FLA de un motor, que es la clasificación de la placa de identificación del motor [Sec. 430.6 (A) (2)].
En resumen la protección de 1 solo motor deberá tener de forma independiente la protección de cortocircuito+falla a tierra y la protección de sobrecarga, dependiendo de la potencia (hp), el factor de servicio, la temperatura del motor y el tipo de servicio.
Además se debe diferenciar claramente entre FLA y FLC. FLC son los valores de corriente de las tablas de la NEC/NFPA70/NTC2050, mientras que el FLA son los valores de corriente de la placa del motor.
En el articulo «Cálculos de cables, conductores y protección eléctrica de motores según NEC«, se explica todo lo referente a la protección de 1 solo motor y en este articulo veremos como se dimensiona y protege un grupo de motores según la NEC/NFPA70/NTC2050.
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Dimensionamiento del alimentador para un grupo de motores
Los conductores que alimentan varios motores deben tener una ampacidad de al menos [Sec. 430,24]:
(1) 125% del FLC del motor con el amperaje de fase más alto [Sec. 430.17], más
(2) La suma de los FLC de los otros motores del grupo (en la misma línea). Encuentre el motor FLC usando las tablas NEC/NFPA70/NTC2050 FLC [Sec. 430,6 (A) (1)].
El motor con el amperaje más alto se basa en el motor con la corriente a plena carga más alta [Sec. 430,17] y no con los Hp mas altos. El valor de «otros motores en el grupo» (en la misma línea) se determina con los FLC de los motores en el alimentador que se está dimensionando.
En la figura anterior, el motor de mayor corriente es la unidad de 120 V a 34 FLC (monofásico). El motor en el grupo que le sigue es la unidad trifásica de 10 hp.
Como se indica con el área sombreada naranja la comparación se debe realizar entre la corriente de diferentes motores pero alimentados por la misma fase, en el caso del ejemplo anterior se compara las corrientes FLC de la lineá 3 mas altas que serian las del motor A y C.
Ejemplo de calculo del alimentador de un grupo de dos motores
¿Qué tamaño de conductor de alimentación se requiere para 2 motores trifásicos de 230 V de 7 1/2 hp y 5 hp con terminales de máximo 60 ° C?
El tamaño del conductor del alimentador de los motores según 430.24 es:
- 7 1/2Hp, FLC=22 A [ Tabla 430.250]
- 5Hp, FLC=15.2 A [ Tabla 430.250]
Se debe multiplicar la corriente mayor por 125% y luego sumarle la corriente de los demás motores, (22A x 1.25) + 15.2A = 47.70A, por lo tanto el cableado que se requiere es el No 6 AWG, que tiene una ampacidad nominal de 55A a 60 ° C [ Tabla 310.15 (B) (16)].
Ejemplo especial de calculo del alimentador de un grupo de tres motores
¿Qué tamaño de alimentador se requiere para 3 motores: 1 motor trifásico de 208 V de 7½ hp, 1 motor monofásico de 208 V de 5 hp y 1 motor monofásico de 115 V de 1 hp?, todos tienen terminales con soporte de temperatura de máximo 60 ° C?
El tamaño del conductor del alimentador de los motores según 430.24 es:
El motor con corriente mas alta es el de 5Hp que tiene un FLC de 30.8 por lo tanto se deberá multiplicar: (30.80 x 1.25) + 24.20A = 62.70A, por lo tanto el conductor que según al tabla [Tabla 310.15 (B) (16)], puede conducir la corriente calculada a 60 ° C es el cable No 4 AWG que puede conducir 70A.
La pregunta que te haces es porque razón no incluimos la corriente del motor de 1Hp, la respuesta esta en la siguiente imagen, como se puede ver el grupo mas grande de motores esta en la fase 3 por lo tanto no se requiere sumar la corriente del motor monofásico:
Protección contra cortocircuitos y fallas a tierra del alimentador
Los conductores de alimentación deben estar protegidos contra cortocircuitos y fallas a tierra mediante un dispositivo de protección cuyo tamaño no sea mayor que la corriente más grande del dispositivo de protección contra cortocircuitos y fallas a tierra en el circuito ramal para cualquier motor, más la suma de las corrientes de carga completa de los otros motores del grupo [Sec. 430,62 (A)].
Ejemplo de protección del alimentador de un grupo de 2 motores trifasicos
¿Qué tamaño de disyuntor o interruptor de tiempo inverso se requiere para la protección del alimentador para los siguientes motores? Ambos circuitos derivados del motor tienen disyuntores o protecciones de tiempo inverso.
- Motor 1: 7½ hp, 230 V, trifásico: FLC = 22 A [Tabla 430.250]
- Motor 2: 5 hp, 230 V, trifásico: FLC = 15,20 A [Tabla 430.250]
La protección del alimentador [Sec. 430.62 (A)] no debe tener un tamaño mayor que el dispositivo de sobrecorriente de cortocircuito y falla a tierra de circuito derivado más grande más el FLC de los otros motores.
Nota: tenga presente que un dispositivo de sobrecorriente no es lo mismo que sobrecarga, la sobrecarga es una cualidad de un dispositivo de sobrecorriente, en este caso estamos calculando solo las cualidades de cortocircuito y falla a tierra de un dispositivo de sobrecorriente.
Paso 1: Determine el dispositivo de sobrecorriente de cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal más grande [Sec. 430,52 (C) (1) Ej.].
- Motor de 7½ hp = 22A × 2.50 = 55A, siguiente tamaño hasta 60A
- Motor de 5 hp = 15.20A × 2.50 = 38, siguiente tamaño = 40A
Paso 2: Determine el tamaño del dispositivo de protección del alimentador.
No más de 60A + 15.20A = 75.20A,
Siguiente tamaño comercial próximo hacia abajo = 70A [240.6 (A)]
La regla de «protección del siguiente tamaño hacia arriba» para circuitos ramales [Sec. 430.52 (C) (1), Excepción No. 1] no se aplica a la corriente para dispositivo de sobrecorriente del alimentador del motor.
Ejemplo de protección del alimentador de un grupo de motores trifásicos + monofásicos
¿Qué tamaño de disyuntor o protección de tiempo inverso se requiere para proteger del alimentador de los siguientes motores? Todos los circuitos ramales de los motores tienen interruptores automáticos de tiempo inverso.
- Motor 1: 7½ hp, 208 V, trifásico: FLC = 24,20 A [Tabla 430.250]
- Motor 2: 5 hp, 208 V, monofásico: FLC = 30,80 A [Tabla 430.248]
- Motor 3: 1 hp, 115 V, monofásico: FLC = 16 A [Tabla 430.248]
Dimensione la protección de su alimentador [Sec. 430.62 (A)] no mayor que el dispositivo de sobrecorriente de cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal más grande más el FLC de los otros motores en el mismo grupo.
Paso 1: Determine el dispositivo de protección de sobrecorriente de cortocircuito y falla a tierra del circuito ramal más grande [Sec. 430.52 (C) (1) Excepción].
- Motor de 7½ hp = 24.20A × 2.50 = 60.50, redondeado a 70A
- Motor de 5 hp = 30.80A × 2.50 = 77A, redondeado a 80A
- Motor de 1 hp = 16 A × 2,50 = 40 A
Paso 2: Determine el tamaño del dispositivo de protección del alimentador en función del grupo más grande de motores. Para determinar el grupo, debe equilibrar los motores entre L1, L2 y L3.
- No más de 80A + 24.20A = 104.20A.
Siguiente tamaño hacia abajo = 100A [Sec. 240,6 (A)]
La pregunta que te haces es porque razón no incluimos la corriente del motor de 1Hp, la respuesta esta en la siguiente imagen, como se puede ver la lineá 2 solo tiene conectado el grupo mas grande de motores por lo tanto no se requiere sumar la corriente del motor monofásico:
