¿Qué indica la comparación entre la caída de tensión real y la caída de tensión objetivo?

La comparación permite verificar si, con la sección, longitud, material y corriente de diseño seleccionados, la caída de tensión calculada en el circuito cumple el límite máximo admisible definido como caída de tensión objetivo. Si la caída real es menor o igual que la objetivo, el circuito cumple el criterio de caída de tensión; si es superior, se recomienda aumentar la sección del conductor, reducir la longitud o ajustar otros parámetros del diseño.

¿Cómo debo introducir la longitud del circuito en la calculadora?

La calculadora solicita la longitud unidireccional del tramo, es decir, la distancia lineal entre el origen del circuito (cuadro, tablero o transformador) y la carga. Para sistemas monofásicos se aplica internamente el recorrido de ida y vuelta del conductor, mientras que para sistemas trifásicos se utiliza el factor correspondiente a la configuración trifásica. Por tanto, el usuario solo introduce la longitud física en una dirección.

¿Puedo utilizar la calculadora si solo conozco la potencia de la carga y no la corriente?

Sí. En el panel de opciones avanzadas se puede introducir la potencia activa de la carga en kW y el factor de potencia cos φ. Si el campo de corriente se deja vacío, la calculadora estima automáticamente la corriente de carga a partir de la potencia, el factor de potencia y la tensión nominal especificada, diferenciando entre sistemas monofásicos y trifásicos.

¿La sección recomendada considera otros criterios además de la caída de tensión?

No. La sección mínima teórica y la sección normalizada recomendada que proporciona la calculadora se basan exclusivamente en el criterio de caída de tensión y en el margen de seguridad configurado. El proyectista debe comprobar adicionalmente la capacidad de corriente admisible según el método de instalación, las solicitaciones térmicas en cortocircuito, las secciones mínimas reglamentarias y cualquier otro requisito normativo o de proyecto antes de fijar la sección definitiva del conductor.

Calculadora de caída de tensión: objetivo vs real (%)

Esta guía aborda calculadoras de caída de tensión objetivo versus real y aplicación práctica industrial.

Se describen métodos, fórmulas, tablas y ejemplos para validar diseño y verificar cumplimiento normativo eléctrico.

Calculadora de caída de tensión objetivo vs real en conductores eléctricos

Parámetros básicos de diseño

Caída de tensión objetivo (%)

Tensión nominal del circuito (V)

Tipo de sistema

Longitud unidireccional del tramo (m)

Corriente de carga (A)

Material del conductor

Sección del conductor (mm²)

Opciones avanzadas

Cálculo avanzado de corriente y resistividad

Potencia activa de carga (kW, opcional)

Factor de potencia cos φ (adim., opcional)

Temperatura de operación del conductor (°C, opcional)

Resistividad a 20 °C (Ω·mm²/m, solo material personalizado)

Coeficiente de temperatura α (1/°C, opcional)

Margen de seguridad sobre sección mínima (%)

Puede subir una foto de placa de datos o diagrama del circuito para sugerir valores de tensión, corriente y potencia.

⚡ Más calculadoras eléctricas

Introduzca los datos eléctricos para calcular la caída de tensión y compararla con el objetivo.

Fórmulas utilizadas en el cálculo

Cálculo opcional de corriente a partir de la potencia:
- Monofásico: I = P / (V · cos φ)
- Trifásico: I = P / (√3 · V · cos φ)
- Donde I es la corriente en A, P la potencia activa en W, V la tensión en V y cos φ el factor de potencia.
Resistividad en función de la temperatura:
- ρ(T) = ρ(20 °C) · [1 + α · (T − 20)]
- Donde ρ es la resistividad en Ω·mm²/m, α el coeficiente de temperatura (1/°C) y T la temperatura del conductor en °C.
Caída de tensión en el circuito:
- Monofásico: ΔV = 2 · I · ρ(T) · L / S
- Trifásico: ΔV = √3 · I · ρ(T) · L / S
- Donde ΔV es la caída de tensión en V, I la corriente en A, L la longitud unidireccional en m, S la sección en mm² y ρ(T) en Ω·mm²/m.
Caída de tensión en porcentaje:
- ΔV(%) = (ΔV / Vn) · 100
- Donde Vn es la tensión nominal del circuito en V.
Sección mínima teórica para cumplir la caída de tensión objetivo:
- Monofásico: Smin = 2 · I · ρ(T) · L / ΔVobj(V)
- Trifásico: Smin = √3 · I · ρ(T) · L / ΔVobj(V)
- ΔVobj(V) = Vn · ΔVobj(%) / 100
- Si se aplica margen de seguridad M(%): Smin_ajustada = Smin · [1 + M / 100]

Tipo de circuito	Caída de tensión máxima recomendada (%)	Comentario técnico
Alumbrado interior	3	Limita la variación de flujo luminoso y mantiene la eficiencia de lámparas y luminarias.
Tomacorrientes generales	3 – 5	Valores más cercanos al 3 % para circuitos largos o sensibles, hasta 5 % en usos generales.
Motores y cargas industriales	5	Evita caídas excesivas de par de arranque y sobrecorrientes por baja tensión.
Alimentadores principales	1 – 2	Se reserva margen para las derivaciones finales manteniendo la caída total dentro de norma.

Preguntas frecuentes sobre la calculadora de caída de tensión

¿Qué significa que la caída de tensión real supere la caída de tensión objetivo?: Indica que, con la sección y longitud actuales del conductor, la caída de tensión es mayor que la admisible por el criterio de diseño o normativa aplicada. En ese caso se recomienda aumentar la sección del conductor, reducir la longitud efectiva del tramo o replantear la distribución de cargas.
¿Qué valor debo utilizar para la longitud del tramo?: Debe introducir la longitud unidireccional del cableado entre el origen del circuito (cuadro, tablero o transformador) y la carga. La calculadora aplica automáticamente el factor correspondiente al tipo de sistema (ida y vuelta en monofásico o configuración trifásica) para el cálculo de la resistencia equivalente.
¿Puedo utilizar la calculadora si solo conozco la potencia de la carga?: Sí. En el panel de opciones avanzadas puede introducir la potencia activa en kW y el factor de potencia cos φ. Si deja vacío el campo de corriente, la calculadora estimará la corriente a partir de la potencia y de la tensión nominal indicada.
¿La sección recomendada tiene en cuenta únicamente la caída de tensión?: Sí, la sección mínima calculada se basa en el criterio de caída de tensión. Debe verificar adicionalmente el cumplimiento de la capacidad de corriente admisible, las condiciones de cortocircuito, la sección mínima normativa y otros requisitos de la instalación antes de seleccionar definitivamente el conductor.

Fundamentos físicos y objetivo de una calculadora de caída de tensión

La caída de tensión es la pérdida de tensión entre el punto de alimentación y el punto de utilización.

Una calculadora compara la caída de tensión objetivo (diseño) con la caída real (medida o calculada).

Calculadora De Caida De Tension Objetivo Vs Real para instalaciones eléctricas eficientes

¿Por qué controlar la caída de tensión?

Garantizar el funcionamiento correcto de equipos y motores (arranque, par y rendimiento).
Minimizar pérdidas energéticas y sobrecalentamiento en conductores.
Cumplir requisitos normativos y recomendaciones de diseño (eficiencia y seguridad).
Dimensionar correctamente conductores y protecciones para evitar sobredimensionamiento o infradimensionamiento.

Fórmulas normativas y su interpretación práctica

Variables y unidades

I = Intensidad de corriente en amperios (A).
L = Longitud de la línea en metros (m) (distancia unidireccional desde fuente a carga).
r = Resistencia por unidad de longitud del conductor en ohmios por metro (Ω/m) o Ω/km.
x = Reactancia por unidad de longitud del conductor en ohmios por metro (Ω/m) o Ω/km.
cosφ = Factor de potencia (adimensional), para cargas inductivas típicamente 0,8–0,95.
V_nom = Tensión nominal del sistema en voltios (V).
%ΔV = Porcentaje de caída de tensión respecto a V_nom.

Fórmulas estándar (magnitud de caída considerando factor de potencia)

Circuito monofásico (dos conductores: ida y retorno):

ΔV = I × 2 × L × (r × cosφ + x × sinφ)

Explicación: r y x son por metro; el factor 2 contempla ida y retorno.

Circuito trifásico equilibrado (tensión lineal):

ΔV = √3 × I × L × (r × cosφ + x × sinφ)

Explicación: el factor √3 aparece por la conversión entre corrientes de línea y tensiones de línea en sistemas trifásicos balanceados.

Porcentaje de caída de tensión:

%ΔV = (ΔV / V_nom) × 100

Notas sobre uso de r y x

Los valores de r dependen de la sección y material (cobre, aluminio) y temperatura.
x depende de disposición geométrica y frecuencia; valores típicos se usan en tablas prácticas para líneas en canalizaciones.
Si sólo se considera resistencia (cargas puramente resistivas o para aproximaciones), puede usarse ΔV ≈ I × 2 × L × r (monofásico).

Tablas de valores típicos por secciones comerciales

Sección (mm²)	R (Ω/km) cobre @20°C	X (Ω/km) estimada	R (Ω/km) aluminio aproximado	Corriente admisible aproximada (A) - cobre
1.5	12.10	0.09	19.5	18
2.5	7.41	0.09	11.9	24
4	4.61	0.085	7.4	32
6	3.08	0.08	5.0	41
10	1.83	0.075	2.98	57
16	1.15	0.07	1.87	76
25	0.727	0.07	1.18	101
35	0.524	0.07	0.85	125
50	0.387	0.065	0.62	150
70	0.268	0.06	0.43	195
95	0.193	0.06	0.31	230
120	0.153	0.055	0.24	260
150	0.124	0.055	0.195	290
185	0.100	0.05	0.16	320

Fuentes: valores típicos basados en tablas prácticas de conductores (ajustar según temperatura y norma local).

Determinación de caída objetivo vs real: algoritmo práctico

Definir tensión nominal V_nom y la prioridad del circuito (sensibilidad a variaciones).
Establecer porcentaje objetivo %ΔV_obj (recomendaciones típicas: 3% circuito final, 5% total).
Tomar la intensidad I (corriente esperada o máxima de diseño) y factor de potencia cosφ.
Seleccionar longitud L (m) y material/sección tentativa; extraer r y x por unidad.
Calcular ΔV_calc con la fórmula apropiada (monofásico/trifásico).
Comparar ΔV_calc y %ΔV_calc con el objetivo; si se supera, incrementar sección o reducir longitud o mejorar factor de potencia.
Si se dispone de medidas reales (ΔV_med), comparar con ΔV_calc para validar modelo. Ajustar r por temperatura o condiciones reales si hay discrepancias.

Factores que causan diferencia entre objetivo y real

Temperatura de operación del conductor (aumenta la resistencia).
Agrupamiento de conductores y condiciones de instalación (reduce capacidad de disipación y afecta reactancia).
Harmónicos y corrientes no sinusoidales (aumentan pérdidas por efecto skin y calentamiento).
Errores en la longitud estimada o en la conexión (circuitos en derivación).
Uniones mal realizadas o conexiones con resistencia adicional.

Ejemplo 1 — Caso monofásico: iluminación residencial

Planteamiento:

Tensión: V_nom = 230 V (monofásico).
Carga: lámparas y tomas con corriente de diseño I = 10 A.
Factor de potencia aproximado: cosφ = 0.90 (carga mixta).
Longitud unidireccional L = 50 m entre tablero y carga.
Conductores: cobre 2.5 mm² con r ≈ 7.41 Ω/km = 0.00741 Ω/m; x ≈ 0.09 Ω/km = 0.00009 Ω/m.
Objetivo de diseño %ΔV_obj = 3% (típico para circuitos terminales).

Cálculo paso a paso:

1) Calcular r × cosφ + x × sinφ:

r = 0.00741 Ω/m; x = 0.00009 Ω/m; cosφ = 0.90; sinφ = √(1−0.9²) ≈ 0.43589.

r × cosφ = 0.00741 × 0.90 = 0.006669 Ω/m

x × sinφ = 0.00009 × 0.43589 ≈ 0.00003923 Ω/m

Suma = 0.006669 + 0.00003923 = 0.00670823 Ω/m

2) Aplicar fórmula monofásica:

ΔV = I × 2 × L × (r cosφ + x sinφ)

ΔV = 10 A × 2 × 50 m × 0.00670823 Ω/m = 10 × 100 × 0.00670823 = 6.70823 V

3) Porcentaje de caída:

%ΔV = (6.70823 / 230) × 100 ≈ 2.916% ≈ 2.92%

Interpretación:

ΔV_calc = 6.71 V, % = 2.92% ≤ %ΔV_obj 3%: diseño cumple objetivo.
Si la medición real arrojara 8 V, habría una discrepancia debida a temperatura, uniones o longitud mayor.

Ejemplo 2 — Caso trifásico: alimentación de motor industrial

Planteamiento:

Tensión: V_nom = 400 V (trifásica, línea a línea).
Carga: motor o grupo de cargas con I = 100 A.
Factor de potencia: cosφ = 0.85 (motor en carga parcial).
Longitud unidireccional L = 150 m.
Conductores: cobre 35 mm² con r ≈ 0.524 Ω/km = 0.000524 Ω/m; x ≈ 0.07 Ω/km = 0.00007 Ω/m.
Objetivo %ΔV_obj = 3% para cargas sensibles o 5% para diseño global.

Cálculo paso a paso:

1) Calcular r × cosφ + x × sinφ:

cosφ = 0.85; sinφ = √(1−0.85²) ≈ 0.52678.

r × cosφ = 0.000524 × 0.85 = 0.0004454 Ω/m

x × sinφ = 0.00007 × 0.52678 ≈ 0.00003687 Ω/m

Suma = 0.0004454 + 0.00003687 = 0.00048227 Ω/m

2) Aplicar fórmula trifásica:

ΔV = √3 × I × L × (r cosφ + x sinφ)

ΔV = 1.73205 × 100 A × 150 m × 0.00048227 Ω/m

ΔV = 173.205 × 150 × 0.00048227 = 173.205 × 0.0723405 ≈ 12.53 V

3) Porcentaje de caída:

%ΔV = (12.53 / 400) × 100 ≈ 3.13%

Interpretación:

%ΔV ≈ 3.13% cumple la recomendación general de ≤5%, pero supera el objetivo más estricto de 3% para cargas sensibles.
Si se requiere ≤3% se debe aumentar sección de conductor. Calcular sección necesaria:

Cálculo de la sección necesaria para %ΔV_target = 3% (ΔV_target = 0.03 × 400 = 12 V):

Iteración/Despeje para r (por m):

ΔV_target = √3 × I × L × (r cosφ + x sinφ)

(r cosφ + x sinφ) = ΔV_target / (√3 × I × L)

r = [ΔV_target / (√3 × I × L) − x sinφ] / cosφ

Aplicando valores:

ΔV_target / (√3 × I × L) = 12 / (173.205 × 150) ≈ 12 / 25980.8 ≈ 0.00046192 Ω/m

x sinφ = 0.00007 × 0.52678 = 0.00003687 Ω/m

Restando: 0.00046192 − 0.00003687 = 0.00042505 Ω/m

Dividiendo por cosφ: r_req = 0.00042505 / 0.85 ≈ 0.00050006 Ω/m = 0.50006 Ω/km

Comparación con tabla:

35 mm² r ≈ 0.524 Ω/km (> r_req) → insuficiente.
50 mm² r ≈ 0.387 Ω/km (< r_req) → suficiente.

Conclusión: elegir conductor de 50 mm² para cumplir objetivo del 3% en este tramo.

Cómo validar una calculadora práctica (objetivo vs real)

Implementación de pruebas y verificación:

Verificar que la calculadora pide: V_nom, I (o potencia y cosφ), L, material, sección inicial, cosφ, número de conductores y tipo de circuito (monofásico/trifásico).
Incluir tablas internas de r y x por sección y material (ajustables por temperatura).
Calcular ΔV_calc y %ΔV_calc y compararlos con %ΔV_obj; devolver recomendaciones (subir sección, mejorar PF, dividir cargas).
Permitir introducir mediciones reales ΔV_med para comparar y ajustar modelo (por ejemplo, incrementar r por temperatura si ΔV_med > ΔV_calc).
Registrar y mostrar la discrepancia: ΔV_med − ΔV_calc y porcentaje de desviación.

Ajustes prácticos a incluir

Factor de corrección por temperatura: ρ(T) = ρ20 × [1 + α × (T − 20°C)], con α ≈ 0.0039/°C para cobre.
Factor por agrupamiento (reducción de corriente admisible) y su efecto indirecto en la sección requerida.
Corrección por conductores en bandeja o enterrados.

Recomendaciones de diseño y normativa aplicable

IEC 60364 (Instalaciones eléctricas de los edificios) — criterios de diseño y límites de caída de tensión. Ver capítulo 5-52 para selección de conductores: https://www.iec.ch/
NFPA 70 (NEC) — Apéndice y recomendaciones sobre caída de tensión (recomendación de ≤3% para rama, ≤5% combinado): https://www.nfpa.org/NEC
IEEE Std 141 (Red Book) — consideraciones prácticas para sistemas industriales: https://standards.ieee.org/
Guías nacionales y códigos locales (p. ej., REBT en España, reglamentos de cada país) para límites y procedimientos de verificación.

Consideraciones avanzadas para la calculadora: modelos y mejoras

Modelado térmico y variación estacional

Incluir cálculo de resistencia en función de temperatura del conductor usando coeficiente térmico y considerar posibles aumentos de ΔV en periodos estivales por mayor temperatura.

Efectos de armónicos y corrientes no sinusoidales

Para cargas con armónicos (variadores, electrónica de potencia) la reactancia y la impedancia efectiva cambian; se recomiendan factores de corrección o simulaciones más completas.

Medición y verificación in situ

Medir tensión en origen y en punto de carga con instrumentos de calidad y registros bajo carga típica.
Registrar corrientes reales y perfiles temporales para comparar con I de diseño.
Si existe discrepancia, verificar uniones, limpiar contactos y recalcular considerando temperatura y condiciones reales.

Resumen de buenas prácticas para objetivos y verificación real

Fijar objetivos claros: %ΔV_obj según sensibilidad de la carga y normativa local.
Usar tablas actualizadas de r y x y ajustar por temperatura.
Comparar siempre ΔV_calc con mediciones ΔV_med en condiciones de carga reales.
Documentar supuestos (longitudes, PF, disposición) dentro de la calculadora para trazabilidad.
Proveer alternativas y recomendaciones correctivas si el resultado no cumple objetivo (aumentar sección, mejorar PF, acortar ruta).

Recursos y referencias adicionales

IEC 60364-5-52: Selection and erection of wiring systems — información sobre límites y selección de conductores. https://www.iec.ch/
NOMAS / NFPA 70 (National Electrical Code) — recomendaciones sobre caída de tensión y buenas prácticas. https://www.nfpa.org/NEC
IEEE Std 141 (Red Book) — guía de sistemas eléctricos en plantas industriales. https://standards.ieee.org/
Publicaciones técnicas y catálogos de fabricantes de conductores para tablas de R/X actualizadas (p. ej., Prysmian, Nexans).

Si necesita, puedo generar una hoja de cálculo o una plantilla de calculadora (con fórmulas implementadas y tablas) compatible con sus valores locales, incluyendo ajuste por temperatura y selección automática de sección para objetivos de caída específicos.