Determine las clasificaciones correctas de voltaje y amperaje para interruptores, enchufes y tomas

Cómo encontrar la clasificación adecuada de amperios y voltaje de interruptores, tomas, receptáculos y enchufes

Interruptores, tomas, enchufes, receptáculos, conectores, GFCI, etc., están diseñados y clasificados con diferentes valores nominales que presentan distintas características eléctricas. La clasificación de los interruptores depende de múltiples factores: el material y la clase de aislamiento de los contactos, el tamaño y espacio entre contactos, y la aplicación específica, entre otros.

Existen dos clasificaciones principales para un interruptor:

• Clasificación de corriente: La corriente nominal indicada en amperios en la placa del interruptor muestra la máxima capacidad de corriente que el interruptor puede soportar en el circuito conectado.
• Clasificación de voltaje: Es el voltaje máximo en el que un interruptor puede usarse e instalarse en el circuito.

Veamos las normas y regulaciones sobre la clasificación de interruptores y cómo seleccionar el tamaño adecuado según la capacidad de corriente y voltaje.

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Clasificación de corriente de un interruptor en amperios:

Todos los interruptores, automáticos, enchufes, tomas, conectores y cables tienen dos valores de amperaje.

Máxima seguridad: interruptores, enchufes, automáticos, conectores, cables, etc., tienen una corriente máxima segura.

• Corriente máxima: Un interruptor de 15 A tiene una clasificación máxima de 15 A, es decir, puede instalarse en un circuito con carga máxima de 15 A.

La clasificación de corriente máxima depende del voltaje del circuito y nunca debe exceder la clasificación exacta. Si se excede, fundirá y soldará los contactos del interruptor, dejándolo inservible. Si no hay automático, puede dañar el dispositivo conectado e incluso causar un incendio peligroso. En términos simples, un interruptor de 15 A no debe usarse para una carga de 20 A.

Generalmente, los dispositivos residenciales y domésticos operan con circuitos de carga de 15 A (calibre 14), pero ocasionalmente también se usan dispositivos de 20 A (calibre 12) en suministro monofásico de 120 V CA. Mayormente, los circuitos de 30 A (calibre 10) se usan para 240 V CA según la potencia de carga, como calentadores de agua, etc.

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La mayoría de dispositivos residenciales son de 15 A, pero ocasionalmente un dispositivo de 20 A puede ser apropiado.

• Corriente máxima segura: Un interruptor de 30 A tiene una corriente máxima segura de 24 A. Es decir, puede instalarse en un circuito con carga máxima de 24 A, como un circuito de calentador de agua con interruptor de 30 A mientras la corriente de carga es de 24 A o inferior. Se calcula así:

Corriente máxima segura = Corriente máxima × 80%

Tutoriales relacionados de cableado de interruptores:

• Cómo cablear interruptores en serie
• Cómo cablear interruptores en paralelo

Ejemplo: ¿Cuál es la corriente máxima segura en amperios de un interruptor de 15 A?

Solución:

• Corriente máx. segura = Corriente máx. × 0.8
• Corriente máx. segura = 15 A × 0.8
• Corriente máx. segura = 12 A

Significa que un interruptor de 15 A puede usarse de forma segura para una corriente de carga de 12 A. Aunque el interruptor de 15 A puede usarse para 15 A exactos en cargas no continuas (no simultáneas). En caso de carga continua, un interruptor de 15 A debe usarse para un máximo de 12 A en el circuito de carga.

Si la clasificación de corriente es la misma para 120 V y 240 V, el valor de carga en voltiamperios (VA) y vatios (W) puede ser diferente. Por ejemplo:

• Interruptor de 20 A, 120 V: corriente máxima segura = 16 A. Carga en vatios = 16 A × 120 V = 1920 W.
• Si mantenemos la misma corriente y aumentamos el voltaje a 240 V: 16 A × 240 V = 3840 W. (Nota: cálculo de ejemplo. Use interruptores, enchufes y tomas de 30 A en voltaje de suministro de 240 V).
• De forma similar, la clasificación segura máxima de un interruptor de 15 A es 12 A y la carga que puede manejar es 12 A × 120 V = 1440 W.

Calculadoras relacionadas:

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Clasificación de voltaje de un interruptor en voltios:

La clasificación de voltaje de un interruptor muestra el voltaje máximo admisible del circuito donde el interruptor debe usarse para diferentes cargas.

Un interruptor puede estar clasificado para voltaje CA, CC o ambos, con diferentes valores y amperaje. Por ejemplo, un interruptor puede estar clasificado para 240 V CA, 230 V CA, 15 A, 120 V CC, 20 A, etc. Lea el manual del usuario o los datos de la placa del interruptor antes de la instalación.

El voltaje de suministro nunca debe exceder la clasificación de voltaje del interruptor. En otras palabras, si conectamos un interruptor de 120 V a 500 V, el voltaje aplicado puede saltar sobre los contactos abiertos (y sobrecalentarse por sobrevoltaje) del circuito y conectar la carga al voltaje de suministro. Provocará chispas que pueden causar incendio. El automático abrirá el circuito y detendrá la operación si la corriente excede el límite debido al voltaje excesivo comparado con el voltaje nominal. En resumen, interruptores nominales de 120 V y 230 V no deben usarse para 240 V y 480 V respectivamente.

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Cuántos interruptores, receptáculos y tomas pueden instalarse en circuitos de 15 A y 20 A:

• Para operación segura y fluida, una sola toma debe conectarse al circuito de 15 A.
• Para conocer el número seguro de tomas o receptáculos, asigne 1.5 A a cada una:
• Circuito 20 A / 1.5 A = 13 tomas y receptáculos.
• Circuito 15 A / 1.5 A = 10 tomas o receptáculos.

Para circuitos de 15 A y 20 A, use cables de calibre 14 y 12 respectivamente. En exteriores, lavanderías, cocinas, baños o zonas húmedas, el código exige usar GFCI y receptáculos con interruptor de falla a tierra para máxima protección.

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Dimensionamiento de interruptores de transferencia automática (ATS) y seccionadores

Clasificación del interruptor seccionador

Según el artículo y sección del NEC-430:

• El tamaño adecuado del interruptor seccionador debe ser igual o superior al 115% de la corriente nominal a plena carga del motor.
• Si consideramos la clasificación en HP o vatios para el seccionador, la potencia nominal (HP o vatios) del seccionador debe ser igual o superior a la potencia nominal del motor en HP o vatios al voltaje nominal.

Clasificación del interruptor de transferencia automática (ATS)

Ejemplo: ¿Cuál es el tamaño adecuado de ATS para 210 kW, 208 V trifásicos CA?

Solución:

• Corriente en circuitos trifásicos CA = I = P / (V × √3)
• I = 210 kW / (208 V × 1.732)
• I = 583 A

Puede usar entonces un interruptor de transferencia automática de 600 A (tres polos) para cargas de calefacción de 210 kW.

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Reglas NEC e IEC sobre clasificación de interruptores

• Cable calibre 14 para interruptor, enchufe o toma de 15 A y cargas domésticas como circuitos de iluminación.
• Cable calibre 12 para interruptor de 20 A.
• Cable calibre 10 para interruptor de 30 A (mayormente 240 V) y automático de 30 A.
• Un interruptor o enchufe clasificado para 15 A, 120 V puede usarse en circuito de carga máx. 15 A, 120 V.
• Un interruptor o toma clasificado para 15 A, 120 V no puede usarse en circuito de carga 20 A, 120 V.
• Un interruptor clasificado para 20 A, 120 V sí puede usarse en circuitos de carga 15 A y 20 A, 120 V.
• Está prohibido usar interruptor o toma de 120 V en circuito de 240 V y viceversa.
• Un interruptor de 240 V solo puede usarse en circuito de 120 V si la clasificación de corriente es adecuada para las corrientes de carga.
• No está permitido usar interruptor o enchufe de 120 V en 240 V aunque la clasificación de corriente sea adecuada.
• Los interruptores deben conectarse y cablearse en el cable de fase (vivo o línea). Solo el cable de fase debe desconectarse mediante el interruptor para encender/apagar el circuito conectado.
• Está prohibido cablear el interruptor en el cable neutro.
• Un interruptor clasificado para 15 A, 120 V puede usarse en circuito de 20 A, 120 V desde el cuadro de distribución.
• Un interruptor clasificado para 20 A, 120 V no puede usarse en circuito doméstico de 15 A, 120 V.
• Dispositivos de 15 A (carga) pueden enchufarse en toma de 20 A, pero no al revés.
• Un interruptor sobredimensionado está bien, pero uno de menor clasificación que la corriente de carga puede fundir los contactos.
• Para diferentes niveles de protección, el diseñador y electricista deben seleccionar interruptores con clasificación IP adecuada según IEC 60529 (IP60, IP65, IP67, etc.).
• Un interruptor clasificado para 10 A, 120 V CA diseñado para carga puramente resistiva puede usarse en 6 A, 120 V CA para carga inductiva sin afectar la vida útil del interruptor (100,000 operaciones o 25,000 ciclos en ambos casos).

Importante saber:

Un interruptor clasificado para:

• 120 V solo puede usarse para 120 V.
• 240 V puede usarse para 120 V, 240 V pero no para 277 V (aplicaciones comerciales).
• 120-277 V puede usarse para 120 V, 240 V y 277 V.

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Precauciones de seguridad

Advertencia y precauciones

• Desconecte la alimentación antes de reemplazar, reparar, diagnosticar, mantener e instalar aparatos y equipos eléctricos.
• Los interruptores deben conectarse a través del cable de fase (vivo o línea) (NO EN NEUTRO). Así controlan la operación ON/OFF del circuito desconectando la alimentación de fase.
• Use el tamaño adecuado de cable y alambre para la instalación eléctrica.
• No hacerlo puede resultar en descarga eléctrica, lesiones graves, incendio o incluso la muerte.
• Realice una prueba de continuidad en los bornes del interruptor antes del cableado e instalación. Use cable calibre 10 para 240 V y calibre 12 para 120 V en la instalación.
• Siga los códigos de color de cableado de su región (IEC o NEC).
• Siga las instrucciones del manual de usuario, códigos locales o contacte a un electricista licenciado para instalación adecuada.
• El autor no será responsable por pérdidas, lesiones o daños derivados de la visualización o uso de esta información o si prueba algún circuito en formato incorrecto. ¡Tenga cuidado! La electricidad es muy peligrosa.