Cálculos de Motores y Transformadores para el Examen C-10
La pregunta que más tumba gente en la sección técnica no es "¿cuánto vale la corriente del motor?" sino "¿de dónde saco ese número?". El Código te da dos fuentes: la placa del motor y las tablas del Artículo 430. Elegir la equivocada es la diferencia entre aprobar y volver a pagar la cita en el PSI.
La regla madre: 430.6(A) y por qué existen las tablas de FLC
El punto de partida de casi todo cálculo de motor es 430.6(A)(1): para dimensionar los conductores del circuito derivado, la protección contra cortocircuito y el desconectador, se usan los valores de corriente a plena carga de las Tablas 430.247 a 430.250, no la corriente que trae impresa la placa.
El NEC quiere que todos los motores del mismo caballaje y voltaje se cableen igual, sin importar el fabricante. La placa varía de marca a marca; la tabla no. Así que memoriza esta división:
| Para dimensionar... | Usas... |
|---|---|
| Conductores del circuito derivado | FLC de tabla (430.250 para trifásico) |
| Protección de cortocircuito y falla a tierra | FLC de tabla |
| Desconectador y arrancador | FLC de tabla |
| Protección de sobrecarga | FLC de placa |
Esa última fila es la trampa clásica del examen. La sobrecarga (overload) es la única que se calcula con la placa, porque protege al bobinado real de ese motor específico. Todo lo demás sale de tabla.
Ejemplo rápido: motor trifásico de 10 HP a 230 V. En la Tabla 430.250 buscas 10 HP / 230 V y encuentras 28 A. Ese 28 es tu número de trabajo para conductores y protección de circuito, aunque la placa diga 27.5 o 26.
Dimensionar el conductor: 430.22
Para un solo motor de servicio continuo, 430.22 exige conductores con ampacidad de al menos 125% del FLC de tabla.
Siguiendo el ejemplo: 28 A × 1.25 = 35 A. Buscas en la Tabla 310.16 un conductor de cobre de 75 °C que soporte al menos 35 A: un #10 AWG (35 A) alcanza justo. Aquí conviene tener frescas las reglas de dimensionar los conductores y su ampacidad, porque el motor se monta encima de esa base.
Cuando hay varios motores en un mismo alimentador, entra 430.24: tomas el 125% del FLC del motor más grande y le sumas el 100% del FLC de todos los demás. Solo el más grande lleva el recargo del 125%; los otros van a plena carga.
Sobrecarga vs. protección del circuito derivado — no son lo mismo
Aquí es donde se confunde la mayoría. Son dos protecciones distintas, con dos propósitos distintos, ajustadas a dos porcentajes distintos.
La protección de sobrecarga (430.32) cuida el motor de un calentamiento lento por exceso de carga mecánica. Reacciona despacio. Se calcula con la placa:
- Factor de servicio 1.15 o mayor → 125% del FLC de placa
- Aumento de temperatura marcado de 40 °C o menos → 125%
- Cualquier otro motor → 115%
La protección de cortocircuito y falla a tierra del circuito derivado (430.52) cuida el cableado de una falla violenta e instantánea. Reacciona rápido y se ajusta muy por encima del FLC, porque tiene que dejar pasar la enorme corriente de arranque sin dispararse. La Tabla 430.52 te da los máximos:
| Dispositivo | % máximo del FLC de tabla |
|---|---|
| Fusible sin retardo | 300% |
| Fusible con retardo (dual element) | 175% |
| Interruptor de tiempo inverso | 250% |
| Interruptor de disparo instantáneo | 800% |
La lógica que debes interiorizar: la sobrecarga es un porcentaje pequeño sobre la placa; la protección del circuito es un porcentaje grande sobre la tabla. Si en un problema el fusible te sale al 175% y la sobrecarga al 125%, no los cruzaste — están haciendo trabajos diferentes. Esta distinción es una rama directa del tema general de la protección contra sobrecorriente; el motor solo aplica esas ideas a un caso especial.
Un detalle que cae seguido: 430.52(C)(1), Excepción 1. Si el valor calculado no coincide con un tamaño estándar de fusible o interruptor de la lista de 240.6, se permite subir al siguiente tamaño estándar superior. Por eso a veces la respuesta correcta es un fusible más grande que tu cálculo exacto.
Transformadores: Artículo 450
El transformador cambia el chip. Ya no hay tablas de FLC; primero calculas la corriente a partir de los kVA y el voltaje.
- Trifásico: I = kVA × 1000 ÷ (V × 1.732)
- Monofásico: I = kVA × 1000 ÷ V
Ejemplo trifásico: un transformador de 45 kVA con secundario de 208 V. Corriente secundaria = 45 000 ÷ (208 × 1.732) = 45 000 ÷ 360 ≈ 125 A. Ese 125 A es el que usarás para dimensionar los conductores del secundario, otra vez al 125% si alimenta cargas continuas.
Para la protección contra sobrecorriente, la referencia es la Tabla 450.3(B) (transformadores de 1000 V o menos). Lo importante es distinguir dos escenarios:
Solo protección en el primario (corriente primaria de 9 A o más): el dispositivo del primario puede llegar hasta el 125% de la corriente primaria, subiendo al siguiente tamaño estándar si no coincide.
Protección en primario y secundario: el secundario se protege al 125% de la corriente secundaria (9 A o más), y eso permite que el primario suba hasta el 250%. La protección del secundario es la que hace el trabajo fino; el primario queda como respaldo grueso.
Cuidado con no confundir la protección del transformador (450.3, cuida el equipo) con la protección de los conductores que salen de él (Artículo 240, cuida el cable). Son dos análisis separados que a veces conviven en un mismo problema del examen.
Otra pieza que se pregunta: los transformadores tipo seco de más de 112.5 kVA tienen requisitos de separación e instalación en bóveda o sala dedicada. No memorices cada pie de distancia, pero sí reconoce que el tamaño dispara requisitos físicos.
Cómo ordenar el ataque en el examen
Cuando veas un problema de motor, corre esta secuencia mental:
- ¿Qué me piden — conductor, sobrecarga o protección de circuito?
- Si es conductor o protección de circuito → FLC de tabla.
- Si es sobrecarga → FLC de placa.
- Aplica el porcentaje correcto (125% conductor, 115/125% sobrecarga, Tabla 430.52 para el circuito).
Para transformador: primero corriente (kVA y voltaje), luego 125% para conductores, luego Tabla 450.3(B) para la protección según haya o no dispositivo en el secundario.
Estos cálculos aparecen dentro de la mayor parte técnica del examen; conviene ver qué mide exactamente el examen C-10 para no sobreestudiar un solo tema. También ayuda encajarlos dentro del panorama más amplio de los cálculos de carga eléctrica, donde motores y transformadores son solo una parte del dimensionamiento del servicio. Los problemas de motor y transformador se dominan repitiéndolos hasta que la secuencia salga en automático — resolver preguntas de práctica cronometradas es lo que convierte estas reglas en reflejo el día del examen.
La confusión entre placa y tabla, y entre sobrecarga y protección de circuito, es responsable de más respuestas erradas que cualquier error de aritmética. Si tienes claras esas dos divisiones, ya vas por delante de la mayoría de los que se presentan.