Cálculo protecciones eléctricas

Un hotel quiere ofrecer recarga a sus huéspedes, un parking necesita operar varios cargadores y una flota pretende electrificar sus vehículos sin ampliar de inmediato la acometida. En los tres casos, el problema rara vez se resuelve eligiendo un magnetotérmico al final del proyecto. El cálculo de protecciones eléctricas debe empezar junto con el esquema de cargas, la gestión dinámica y la previsión de crecimiento.

Una protección mal coordinada puede dejar fuera de servicio todo un edificio, provocar visitas técnicas repetidas y obligar a abrir de nuevo canalizaciones cuando llegan nuevas plazas. En 2026, diseñar recarga empresarial exige equilibrar seguridad, selectividad, disponibilidad y coste de ciclo de vida, siempre dentro de la normativa española de recarga de vehículos eléctricos.

Por qué el cálculo de protecciones decide el éxito de tu recarga EV

En un hotel costero con catorce plazas equipadas con wallbox de 7,4 kW, las diez primeras conexiones provocaron el disparo del diferencial general. Recepción perdió servicio, el restaurante tuvo que detener parte de su operación y los huéspedes dejaron de cargar sus vehículos. La potencia contratada no era el origen inmediato del incidente. El cuadro tenía diferenciales de 30 mA tipo AC mal coordinados con un IGA de 40 A, sin una selectividad capaz de aislar el fallo en el punto afectado.

El error parecía pequeño en el plano, pero en producción se convirtió en una parada global. En recarga EV, los filtros electrónicos, los rectificadores y las corrientes residuales del conjunto cargador, cable y vehículo pueden generar un comportamiento muy distinto al de un receptor convencional.

Regla de campo: si el diferencial general dispara antes que el dispositivo del cargador, el sistema está protegiendo mal aunque todos los equipos tengan una sensibilidad aparentemente correcta.

El coste de elegir al final

La ITC-BT-52, integrada en el REBT mediante el Real Decreto 1053/2014 publicado en el BOE, condiciona desde el inicio el diseño de cuadros, líneas y protecciones. No basta con reservar espacio para los automáticos. Hay que conocer la arquitectura, la potencia disponible, el modo de recarga, la longitud de las líneas y la estrategia de crecimiento.

Un cálculo incompleto suele producir:

• Disparos en cascada, porque la protección aguas arriba actúa antes que la del cargador afectado.
• Paradas no planificadas, especialmente graves en parkings públicos, hoteles y flotas con turnos definidos.
• Problemas durante la inspección, cuando la documentación no demuestra coordinación, poder de corte o cumplimiento.
• Obra civil repetida, porque las canalizaciones no admiten nuevas líneas o las reservas del cuadro no se dejaron preparadas.
• Mantenimiento caro, ya que el técnico debe investigar todo el sistema en lugar de localizar el circuito concreto.

La tesis es sencilla. El cálculo de protecciones no es un trámite de legalización añadido al final. Decide cuántos puntos funcionarán a la vez, qué ocurrirá ante un defecto y cuánto costará ampliar la instalación.

Qué exige la ITC-BT-52 al cálculo de protecciones eléctricas

La ITC-BT-52 traduce la recarga de vehículos eléctricos a decisiones concretas de proyecto. Cada punto de conexión debe disponer de protección diferencial individual con una corriente diferencial-residual asignada máxima de 30 mA, y la protección debe ser de clase A, según la aplicación descrita para España en la ITC-BT-52 y la infraestructura de recarga.

En instalaciones colectivas, el diferencial situado aguas arriba debe coordinarse con los diferenciales de cada estación mediante selectividad o retardo. Así, un defecto en una plaza no tiene por qué desconectar todas las demás.

Qué debe aparecer en el diseño

La norma fija un factor de simultaneidad 1,0 por defecto. En instalaciones colectivas con contador principal común y un sistema de gestión de potencia, permite utilizar 0,3, siempre que el sistema limite la demanda de forma efectiva y demostrable, como explica el análisis técnico de la aplicación práctica de la ITC-BT-52.

Ese punto cambia por completo un proyecto con potencia limitada. Un CPMS, es decir, el software que reparte automáticamente la potencia entre cargadores, no puede figurar solo como una promesa comercial. Debe formar parte del cálculo, de la configuración y de las pruebas de puesta en servicio.

La ventilación de garajes también puede condicionar el esquema cuando el espacio y el modo de instalación lo exigen. Del mismo modo, la previsión de canalizaciones debe contemplar las potencias máximas admisibles por punto en corriente alterna, 3,7, 7,4, 11 y 22 kW, junto con el crecimiento previsto y las condiciones de la instalación.

Del esquema unifilar a los valores reales del cálculo

El esquema unifilar permite comprobar si la solución funciona antes de comprar materiales. En un parking con cuatro wallbox monofásicos de 7,4 kW, cada punto demanda una corriente nominal de 32 A. La suma directa obliga a revisar la acometida, el IGA, la sección de los conductores y el reparto entre fases. Para documentar la arquitectura completa puede consultarse este esquema de instalación de un cargador de coche eléctrico.

Paso uno, definir la corriente de diseño

Se identifica la potencia de cada receptor y se obtiene su corriente nominal. Después se aplica el factor de simultaneidad correspondiente. Sin una gestión de potencia acreditada, el cálculo conserva el criterio por defecto de la ITC-BT-52. Con un CPMS, debe modelarse cómo limita la potencia cuando varios vehículos solicitan carga al mismo tiempo.

La corriente de diseño, Ib, se compara con la intensidad nominal de la protección, In, y con la intensidad admisible del conductor, Iz:

Ib ≤ In ≤ Iz

Igualar automáticamente el magnetotérmico al amperaje comercial del cable es insuficiente. El resultado depende del método de instalación, el agrupamiento, la temperatura, la longitud y la caída de tensión. En el ejemplo, una manguera de 3x6 mm² protegida con un magnetotérmico curva C de 32 A presenta una caída real del 2,8 %, dentro del límite de diseño indicado para el circuito, con verificación conforme a la tabla A.52-1 de la UNE 20460.

Paso dos, comprobar el poder de corte

El magnetotérmico debe interrumpir la corriente de cortocircuito prevista en el punto donde se instala. Para este ejemplo se plantea un poder de corte de 6 kA como mínimo, con 10 kA recomendable aguas arriba, siempre condicionado por la corriente de cortocircuito calculada en cabecera y por la coordinación con el resto del cuadro.

La selección se contrasta con la Icc máxima, la capacidad del equipo y las tablas de filiación o coordinación del fabricante. Un automático suficiente en una estación puede quedar corto en la entrada del cuadro, donde la corriente disponible es mayor.

Paso tres, coordinar diferenciales y fugas

La solución cerrada del ejemplo queda así:

• IGA de 40 A en cabecera.
• Diferencial selectivo de 300 mA aguas arriba.
• Cuatro diferenciales de 30 mA tipo A, uno por estación.
• Cuatro magnetotérmicos curva C de 32 A.
• Manguera 3x6 mm², con caída calculada del 2,8 %.

La coordinación exige validar la fuga combinada del cargador y de la instalación, además de la detección de corriente continua residual. La referencia técnica sobre protección y coordinación en movilidad eléctrica recuerda que la protección contra sobretensiones debe integrarse desde la planificación. En determinados cargadores, un diferencial tipo A puede quedar ciego ante una componente continua superior a 6 mA si no se añade la detección adecuada.

La elección entre tipo A con RDC-DD y tipo B debe cerrarse antes de cablear. Así se reserva espacio suficiente y se evitan cambios cuando el cuadro ya está montado.

Tipo A con RDC-DD o tipo B cómo decidir en la práctica

La comparación no debe hacerse mirando solo el precio unitario del diferencial. Un responsable de parking necesita saber qué solución es compatible con el cargador, qué mantenimiento requiere y cómo se comportará cuando varios vehículos carguen durante horas.

El tipo A con RDC-DD, conforme a IEC 62955, combina un diferencial tipo A con un dispositivo que detecta corriente diferencial continua residual. El tipo B ofrece una detección más amplia, pero puede exigir más espacio y elevar el coste del cuadro. La guía de Schneider Electric sobre diferenciales para recarga contempla ambas alternativas y también relaciona la protección contra sobretensiones con la coordinación de los equipos.

La decisión se toma con la ficha técnica

En una estación monofásica de 7,4 kW, un tipo A con RDC-DD integrado puede ofrecer una solución equilibrada si el fabricante documenta correctamente la detección. En una estación trifásica de 22 kW, o cuando existen variadores, SAI u otras cargas con electrónica de potencia, el tipo B puede ser más apropiado.

La protección contra sobretensiones también necesita coordinación. Para instalaciones fijas de recarga y acceso público, la normativa exige contemplar sobretensiones temporales y transitorias desde el diseño, y las guías técnicas recomiendan coordinar los SPD cuando la distancia entre el protector y la estación supera 10 metros, como recoge la referencia de Schneider citada.

No elijas el diferencial después del cableado. El modelo del cargador debe entrar en la nota de cálculo desde el primer esquema.

Los falsos disparos no se solucionan instalando una protección “más fuerte”. Se solucionan midiendo fugas, revisando la documentación del EVSE y coordinando sensibilidad, tiempo de actuación y protección aguas arriba. Para profundizar en el diagnóstico de disparos, puede consultarse la guía sobre por qué salta el diferencial.

Casos reales hotel parking y flota con potencia limitada

Los proyectos difíciles se parecen poco a una vivienda con un único cargador. En un hotel boutique con 40 plazas y 17 kW disponibles, la ampliación de potencia no era la primera opción. Se implantó un CPMS para repartir la carga, se justificó el factor 0,3 permitido en instalaciones colectivas con contador principal común y se agruparon los cargadores en tres buses.

La decisión importante no fue instalar el automático más grande. Fue separar eléctricamente las zonas, colocar diferenciales selectivos por planta y permitir que el software redujera la corriente de cada cargador cuando el edificio alcanzaba su límite. Así, un fallo local no tenía que apagar toda la infraestructura.

Tres cuadros, tres prioridades

En un parking público de alta rotación con 24 puntos de 22 kW, la prioridad era soportar una operación intensa sin perder selectividad. La curva D se estudió junto con la coordinación de magnetotérmicos y la corriente de cortocircuito disponible en cabecera. No se adoptó por rutina. Se verificó que la respuesta del dispositivo encajaba con la instalación y con los picos previstos.

En una flota corporativa con 15 furgonetas y carga nocturna, el patrón era distinto. La carga se organizó mediante una arquitectura ramificada en árbol, con ICP rearmable y reserva física para una ampliación del 50 % sin sustituir el cuadro principal. La sección de cada rama se calculó según su longitud, agrupamiento y corriente de diseño, no según una plantilla residencial.

Las secciones adoptadas y los ajustes finales deben quedar en la nota de cálculo y en el esquema “as built”. Si el instalador no puede explicar qué protección dispara, en qué rama está y qué evento registró el sistema, el proyecto aún no está preparado para operar.

Selectividad disponibilidad y coste de ciclo de vida

“Más fuerte” no significa “más seguro”. Un magnetotérmico sobredimensionado puede permitir que una falta avance hasta una protección general, mientras que un diferencial de cabecera sin retardo puede desconectar todas las estaciones por una fuga localizada.

La selectividad se verifica comparando el comportamiento aguas arriba y aguas abajo. Hay que revisar las tablas del fabricante para las combinaciones reales de magnetotérmicos y diferenciales, sus ajustes, sus tiempos y el poder de corte. La comprobación debe hacerse antes de energizar, no después del primer incidente.

El cuadro debe informar, no solo cortar

En una infraestructura profesional, el CPMS registra el estado de cada cargador y permite aplicar gestión dinámica. OCPP es el protocolo que comunica el cargador con el sistema de gestión, de modo que el operador puede consultar estados, autorizar sesiones y recibir eventos. OCPI facilita el intercambio con plataformas externas, por ejemplo, para que un usuario encuentre o utilice el punto desde servicios de movilidad compatibles.

La protección telemonitorizada añade otra capa operativa. Si un interruptor auxiliar comunica el disparo, el responsable puede saber qué estación falló antes de enviar un técnico. Esa información no sustituye la protección eléctrica, pero evita inspecciones a ciegas y acelera el diagnóstico.

Qué debe compararse antes de comprar

• Selectividad amperimétrica y energética, confirmada con documentación del fabricante.
• Disparos intempestivos, evaluados junto con las fugas del cargador y la instalación.
• Mantenimiento, incluyendo pruebas de diferenciales y sustitución de componentes.
• Continuidad del servicio, especialmente en hospitales, hoteles y parkings con ingresos ligados a la disponibilidad.
• Escalabilidad, con espacio, canalización y capacidad de gestión para nuevas fases.

El coste de ciclo de vida incluye materiales, intervenciones, pérdida de servicio y ampliaciones. Una solución algo más compleja en el cuadro puede resultar más razonable si permite localizar fallos, mantener operativas las plazas no afectadas y evitar reformas posteriores.

Checklist final y siguientes pasos para tu proyecto

Una nota de cálculo útil debe permitir que el instalador, el responsable de mantenimiento y la entidad de inspección entiendan la misma instalación. El documento tiene que vincular cargas, conductores, protecciones, ajustes, selectividad y escenarios de operación.

Lista de comprobación

1. Censo de cargas y potencia contratada. Registra los consumos existentes, el número de cargadores, sus potencias y el margen real del edificio.
2. Corriente de diseño. Aplica el factor de simultaneidad que corresponda y documenta por qué el CPMS puede limitar la demanda.
3. Protección y conductor. Comprueba la relación Ib ≤ In ≤ Iz, la caída de tensión, la instalación, el agrupamiento y la temperatura.
4. Poder de corte. Verifica la Icc máxima y mínima en los puntos relevantes, junto con la capacidad de los interruptores.
5. Diferencial adecuado. Selecciona tipo A con RDC-DD o tipo B según el EVSE, el modo de carga y la fuga continua prevista.
6. Selectividad vertical y horizontal. Contrasta las tablas del fabricante y prueba la coordinación antes de poner tensión.
7. Sobretensiones. Incluye protecciones temporales y transitorias, con coordinación cuando la distancia entre SPD y cargador lo requiera.
8. Gestión y operación. Configura CPMS y OCPP para repartir potencia, registrar eventos y evitar que una mala programación fuerce la instalación.
9. Telemantenimiento. Añade señales de disparo, alarmas y acceso remoto para identificar el equipo afectado.
10. Documentación final. Entrega esquema unifilar, ajustes, planos, reservas, protocolos de prueba y versión final para legalización.

En auditorías aparecen errores repetidos: magnetotérmicos escogidos solo por el amperaje nominal del conductor, diferenciales no selectivos en cabecera, ausencia de análisis de armónicos y una ITC-BT-52 tratada como recomendación en lugar de norma aplicable. También falla la ampliación futura, porque nadie reserva canalización ni espacio útil en el cuadro.

La solución no consiste en sobredimensionar todo. Consiste en calcular con los datos del cargador, justificar la simultaneidad, coordinar las protecciones y dejar trazabilidad para que la operación de 2026 no dependa de improvisaciones.