La selección del tamaño adecuado del disyuntor para una bomba de pozo es un aspecto crítico para garantizar tanto la seguridad eléctrica como el rendimiento óptimo de la bomba. Este informe sintetiza los datos de la literatura técnica, los códigos eléctricos y las directrices prácticas de instalación para proporcionar un marco completo para determinar el tamaño correcto del disyuntor en función de las especificaciones de la bomba, las consideraciones sobre el cableado y los requisitos operativos.
Factores clave en el dimensionamiento de disyuntores
1. Potencia (CV) y tensión de la bomba
El principal factor determinante del tamaño del disyuntor es la potencia y la tensión de funcionamiento de la bomba. En aplicaciones residenciales, la mayoría de las bombas sumergibles para pozos funcionan a 240 V, por lo que requieren un disyuntor bipolar. La relación entre la potencia y el tamaño del disyuntor sigue las directrices eléctricas establecidas:
- Las bombas de ½ HP suelen requerir un disyuntor de 15 amperios.
- Las bombas de ¾ HP necesitan un disyuntor de 20 amperios.
- Las bombas de 1 CV se suelen combinar con disyuntores de 25 amperios.
- Las bombas de 1,5-2 CV requieren disyuntores de 30 amperios.
- Las bombas de 3-5 CV pueden requerir disyuntores de 40-50 amperios.
Estos valores tienen en cuenta la tolerancia del Código Eléctrico Nacional (NEC) para circuitos de motor, que permite tamaños de disyuntor de hasta 250% de la corriente a plena carga (FLC) del motor para acomodar los picos de arranque. Por ejemplo, una bomba de 1,5 CV con una FLC de 9,8 A podría utilizar un disyuntor de 30 amperios (9,8 A × 2,5 = 24,5 A, redondeado a 30 A).
2. Calibre del cable y caída de tensión
Los disyuntores deben ajustarse a la ampacidad del cable para evitar el sobrecalentamiento. Las consideraciones clave incluyen:
- El cable de cobre 12 AWG (clasificado para 20A) es estándar para bombas de ¾-1 HP.
- Se requiere cable de cobre 10 AWG (30 A) para bombas de 1,5-2 CV.
- Los tendidos de cable largos (>100 pies) requieren calibres más gruesos para mitigar la caída de tensión. Para un tramo de 375 pies, se recomienda cobre 4 AWG o aluminio 2 AWG para mantener una caída de tensión inferior a 3%.
La desalineación entre el tamaño del cable y la capacidad del disyuntor plantea riesgos de incendio. Por ejemplo, utilizar un disyuntor de 30 amperios con un cable de 12 AWG infringe las directrices NEC, ya que la capacidad nominal de 20 A del cable no puede soportar con seguridad la corriente superior.
3. Corriente de arranque y compatibilidad del generador
Las bombas de pozo presentan elevadas corrientes de arranque, a menudo de 3 a 6 veces la corriente de funcionamiento. Esto obliga a sobredimensionar los generadores en relación con el consumo de energía de la bomba en régimen permanente:
- Una bomba de 1 CV (1.400 W en funcionamiento) requiere un generador de 2,5 kW para hacer frente a los picos de arranque.
- Una bomba de 1,5 CV (2.300 W en funcionamiento) necesita un generador de 4 kW.
Las conexiones del generador también deben coincidir con el voltaje de la bomba. Aunque las bombas de 240 V pueden utilizar tomas de generador de 30 A o 50 A, el disyuntor debe proteger el cableado de la bomba. Por ejemplo, un circuito de bomba de 20 A puede conectarse a una toma de generador de 30 A si el cableado tiene el tamaño adecuado.
Escenarios comunes de instalación y soluciones
Escenario 1: Aumento de la potencia de la bomba
La sustitución de una bomba de ¾ HP por un modelo de 1,5 HP requiere:
- Actualización del disyuntor de 20 A a 30 A.
- Sustitución de cable 12 AWG por 10 AWG.
- Verificar que el presostato y la caja de control están dimensionados para la corriente más alta.
Escenario 2: Cableado a larga distancia
Para un recorrido de 375 pies hasta un subpanel que alimenta dos bombas de ¾ HP:
- Utilice cobre 4 AWG o aluminio 2 AWG para limitar la caída de tensión a 3%.
- Instale un subpanel de 50 amperios para acomodar arranques simultáneos del motor.
Escenario 3: Sistemas de reserva de generadores
Para alimentar una bomba de 1,5 CV durante los cortes:
- Selecciona un generador de 4 kW con una toma de 240 V/30 A.
- Asegúrese de que el interruptor de transferencia o el kit de enclavamiento es compatible con el panel principal de la vivienda.
Cumplimiento de la normativa y consideraciones de seguridad
Artículo 430 de NEC: Circuitos de motor
Dimensionamiento del disyuntor: Los disyuntores para motores pueden dimensionarse hasta 250% de FLC (Tabla 430.52).
Ampacidad del cable: Los conductores deben soportar 125% de FLC para soportar cargas continuas.
Recomendaciones prácticas
- Verificación de la etiqueta: Compruebe siempre la FLC y la tensión en la placa de características de la bomba.
- Cajas de control: Para bombas sumergibles de 3 hilos, asegúrese de que el relé y el condensador de la caja de control coinciden con las especificaciones del motor.
- Protección GFCI: Obligatorio para bombas de exterior y de pozos poco profundos, aunque las sumergibles profundas suelen estar exentas.
Repercusiones del dimensionamiento incorrecto en el rendimiento
Interruptores insuficientemente dimensionados
- Disparos molestos: Los disyuntores pueden dispararse durante el arranque debido a corrientes de entrada.
- Daños en el motor: Los disparos repetidos pueden sobrecalentar los bobinados del motor.
Interruptores de gran tamaño
- Sobrecalentamiento de los cables: Sobrepasar la ampacidad de los cables puede provocar fallos de aislamiento e incendios.
- Violaciones del código: Los disyuntores mayores que la capacidad nominal del cable infringen la norma NEC 240.49.
Conclusión
La selección del disyuntor correcto para una bomba de pozo requiere un equilibrio entre las especificaciones del motor, la capacidad de los cables y las directrices NEC. Los puntos clave son:
- Adapte el disyuntor a los CV de la bomba y a la ampacidad del cable.
- Tenga en cuenta la caída de tensión en tramos largos de cableado aumentando el tamaño de los conductores.
- Dimensione los generadores para las corrientes de arranque, no sólo para los vatios de funcionamiento.
Siguiendo estos principios, los propietarios de viviendas y los electricistas pueden garantizar un suministro de agua fiable y, al mismo tiempo, mantener la seguridad eléctrica. Para instalaciones complejas, se recomienda encarecidamente consultar a un electricista autorizado.
