Calculadora · Pruebas y Mediciones
Calculadora de Impedancia de Bucle — Falla a Tierra
Calcula la impedancia del bucle de falla para verificar que las protecciones actúen en el tiempo requerido. Incluye impedancia fase-tierra y fase-neutro.
Uso recomendado
Cómo usar esta calculadora
- Ingrese voltaje, calibre de fase y tierra, y longitud del circuito.
- Indique la impedancia de la fuente (transformador).
- La calculadora muestra Zs, corriente de falla y tiempo estimado de disparo.
- Si If < 5× interruptor, aumente el calibre de tierra o reduzca la longitud.
Base técnica
Conceptos Fundamentales
Cuando ocurre un contacto entre fase y tierra (ejemplo: cable pelado toca carcasa metálica), la corriente de falla circula por un "bucle": fuente → fase → punto de falla → conductor de tierra → regreso a la fuente. La impedancia total de este bucle (Zs) determina la magnitud de la corriente de falla. A menor Zs, mayor corriente de falla, y más rápido actúa la protección.
Aplicación local
Contexto en México
En México, la verificación de impedancia de bucle no es tan común como en Europa (donde es requisito IEC 60364). Sin embargo, la NOM Art. 250.4(A)(5) exige un "camino efectivo de corriente de falla a tierra". En instalaciones con conductores largos o calibres delgados, especialmente en zonas rurales con alimentadores extensos, la impedancia de bucle puede ser crítica.
Datos de apoyo
Tabla de Referencia
Impedancia máxima de bucle para disparo instantáneo
| Interruptor | If mínima | Zs máxima (127V) |
|---|---|---|
| 15A | 75A (5×) | 1.69Ω |
| 20A | 100A (5×) | 1.27Ω |
| 30A | 150A (5×) | 0.85Ω |
| 50A | 250A (5×) | 0.51Ω |
| 100A | 500A (5×) | 0.25Ω |
Criterio de cálculo Ver fórmula utilizada
Zs = Z_fuente + Z_fase + Z_tierra | If = V / Zs | If ≥ 5× In_protección Desglose del criterio
Zs = Z_fuente + Z_fase + Z_tierraIf = V / ZsIf ≥ 5× In_protección
Fuente declarada
- Norma / fuente
- NOM-001-SEDE-2012 / IEC 60364
- Artículo
- Art. 250.4(A)(5)
- Sección
- Camino efectivo de corriente de falla
- Referencia
- Impedancia del bucle de falla — Verificación de disparo de protecciones
Cómo verificar
- Ingrese voltaje, calibre de fase y tierra, y longitud del circuito.
- Indique la impedancia de la fuente (transformador).
- La calculadora muestra Zs, corriente de falla y tiempo estimado de disparo.
Supuestos y límites
La calculadora documenta el criterio aplicado, pero el resultado no sustituye memoria de cálculo, dictamen, revisión UVIE, contrato CFE ni criterio de la autoridad competente. Verifique temperatura, agrupamiento, fabricante, condiciones de instalación y alcance normativo antes de construir.
Caso práctico
Ejemplo Práctico
Circuito 127V, 20A, conductor AWG 12 Cu (30m) + tierra AWG 12 (30m). Z_fuente: 0.1Ω. Z_fase: 30×5.21/1000 = 0.156Ω. Z_tierra: 0.156Ω. Zs = 0.1 + 0.156 + 0.156 = 0.412Ω. If = 127/0.412 = 308A. Interruptor 20A: 308/20 = 15.4× → disparo instantáneo en <0.1s ✓.
Lectura del resultado
Interpretación de Resultados
La impedancia de bucle determina cuánta corriente circula durante una falla a tierra. Si la corriente de falla es suficientemente alta (≥5× la corriente nominal del interruptor), el elemento magnético del interruptor dispara instantáneamente (<0.1s). Si la impedancia es demasiado alta (cables largos, calibre delgado), la corriente de falla puede ser insuficiente para el disparo rápido — riesgo de electrocución.
Revisión en campo
Errores Comunes
- No incluir la impedancia de la fuente (transformador). La impedancia del transformador puede ser significativa, especialmente en transformadores pequeños.
- Asumir que el conductor de tierra tiene impedancia similar a la fase. Si son de diferente calibre, calcular cada uno por separado.
- No verificar en circuitos largos. A 50m con AWG 14, la impedancia de bucle puede ser >2Ω — la corriente de falla puede ser insuficiente.
Dónde se usa
Aplicaciones Prácticas
Circuito largo residencial
Verificar que la Zs permite corriente suficiente para disparo instantáneo del interruptor.
Alimentador industrial
Con cables largos y cargas grandes, la impedancia de bucle afecta la protección contra falla a tierra.
Diseño de nuevo circuito
Calcular Zs antes de instalar para verificar que el calibre del conductor de tierra es adecuado.
Dudas frecuentes
Preguntas Frecuentes
¿Qué es la impedancia de bucle?
La impedancia total del camino que recorre la corriente de falla: fuente → fase → punto de falla → tierra → regreso.
¿Por qué importa?
Si Zs es muy alta, la corriente de falla es baja y el interruptor tarda en disparar — riesgo de electrocución.
¿Cómo se mide?
Con un medidor de impedancia de bucle (loop tester) o calculando con la resistividad y longitud de los conductores.