La caída de tensión en conductores eléctricos puede causar pérdidas energéticas y fallos en equipos sensibles. Calcular la compensación por aumento de sección es esencial para instalaciones seguras y eficientes.
Este artículo explica cómo calcular la compensación de caída de tensión por aumento de sección, fórmulas, tablas, ejemplos y una calculadora IA interactiva.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) de Calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué sección necesito para limitar la caída de tensión a 3% en un circuito monofásico de 50 m y 20 A?
- Calcula la caída de tensión si aumento la sección de 2,5 mm² a 6 mm² en 30 m, 16 A.
- ¿Cuánto debo aumentar la sección para mantener la caída de tensión bajo 5 V en 100 m, 10 A, 230 V?
- Comparar caída de tensión entre cobre y aluminio para 40 m, 25 A, sección 10 mm², 400 V trifásico.
Tabla de valores comunes para la Calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección
| Sección (mm²) | Material | Longitud (m) | Corriente (A) | Tensión (V) | Tipo de circuito | Caída de tensión (V) | Caída de tensión (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.5 | Cobre | 20 | 10 | 230 | Monofásico | 3.08 | 1.34 |
| 2.5 | Cobre | 30 | 16 | 230 | Monofásico | 3.53 | 1.53 |
| 4 | Cobre | 50 | 20 | 230 | Monofásico | 4.60 | 2.00 |
| 6 | Cobre | 50 | 32 | 230 | Monofásico | 6.13 | 2.67 |
| 10 | Cobre | 100 | 40 | 400 | Trifásico | 6.90 | 1.73 |
| 16 | Cobre | 100 | 63 | 400 | Trifásico | 6.80 | 1.70 |
| 25 | Cobre | 150 | 80 | 400 | Trifásico | 7.92 | 1.98 |
| 35 | Cobre | 200 | 100 | 400 | Trifásico | 8.80 | 2.20 |
| 50 | Aluminio | 100 | 80 | 400 | Trifásico | 13.44 | 3.36 |
| 70 | Aluminio | 150 | 100 | 400 | Trifásico | 13.68 | 3.42 |
| 95 | Aluminio | 200 | 125 | 400 | Trifásico | 15.20 | 3.80 |
| 120 | Aluminio | 250 | 160 | 400 | Trifásico | 16.00 | 4.00 |
| 150 | Aluminio | 300 | 200 | 400 | Trifásico | 18.00 | 4.50 |
Esta tabla muestra valores típicos de caída de tensión y cómo el aumento de sección reduce la caída porcentual.
Fórmulas para la Calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección
El cálculo de la caída de tensión y la compensación por aumento de sección se basa en fórmulas normalizadas según la normativa IEC 60364 y la UNE 20460.
Caída de tensión (V) = (2 × L × I × ρ) / S
- L: Longitud del conductor (m)
- I: Intensidad de corriente (A)
- ρ: Resistividad del material (Ω·mm²/m). Cobre: 0,0178; Aluminio: 0,0282
- S: Sección del conductor (mm²)
Para circuitos trifásicos:
Caída de tensión (V) = (√3 × L × I × ρ) / S
- √3: Raíz cuadrada de 3 (aprox. 1,732)
Para calcular el porcentaje de caída de tensión:
Caída de tensión (%) = (Caída de tensión (V) / Tensión nominal (V)) × 100
- Tensión nominal: Tensión de alimentación del circuito (V)
Para determinar la nueva sección necesaria para una caída de tensión máxima permitida:
S = (K × L × I) / ΔV
- K: Constante del material y tipo de circuito (Cobre monofásico: 44,4; Cobre trifásico: 76,6; Aluminio monofásico: 28,6; Aluminio trifásico: 49,3)
- L: Longitud (m)
- I: Intensidad (A)
- ΔV: Caída de tensión máxima permitida (V)
Valores comunes de cada variable:
- Sección (S): 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150 mm²
- Resistividad (ρ): Cobre 0,0178 Ω·mm²/m, Aluminio 0,0282 Ω·mm²/m
- Longitud (L): 10 a 300 m
- Corriente (I): 6 a 200 A
- Tensión nominal: 230 V (monofásico), 400 V (trifásico)
- Caída de tensión máxima permitida: 3% a 5% de la tensión nominal (normativa IEC/UNE)
Ejemplos del mundo real sobre la Calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección
Caso 1: Instalación monofásica en una vivienda
Un electricista debe alimentar un horno eléctrico de 20 A a 230 V, situado a 50 metros del cuadro general. La normativa exige que la caída de tensión no supere el 3% (6,9 V).
- Datos:
- L = 50 m
- I = 20 A
- ρ = 0,0178 Ω·mm²/m (cobre)
- ΔV máxima = 6,9 V
Calculamos la sección mínima:
S = (2 × L × I × ρ) / ΔV
Sustituyendo valores:
- S = (2 × 50 × 20 × 0,0178) / 6,9
- S = (35,6) / 6,9 = 5,15 mm²
La sección comercial inmediatamente superior es 6 mm². Si inicialmente se había considerado 4 mm², la caída de tensión sería:
- Caída = (2 × 50 × 20 × 0,0178) / 4 = 8,9 V (excede el límite)
Por lo tanto, aumentar la sección a 6 mm² compensa la caída de tensión y cumple la normativa.
Caso 2: Alimentación trifásica en una nave industrial
Se requiere alimentar un motor trifásico de 63 A a 400 V, a 100 metros del tablero. La caída máxima permitida es del 5% (20 V).
- Datos:
- L = 100 m
- I = 63 A
- ρ = 0,0178 Ω·mm²/m (cobre)
- ΔV máxima = 20 V
Fórmula para trifásico:
S = (√3 × L × I × ρ) / ΔV
Sustituyendo valores:
- S = (1,732 × 100 × 63 × 0,0178) / 20
- S = (194,2) / 20 = 9,71 mm²
La sección comercial superior es 10 mm². Si se usara 6 mm², la caída sería:
- Caída = (1,732 × 100 × 63 × 0,0178) / 6 = 32,3 V (8,1%)
Por lo tanto, aumentar la sección a 10 mm² compensa la caída de tensión y asegura el correcto funcionamiento del motor.
Consideraciones adicionales y recomendaciones normativas
- La normativa IEC 60364 y UNE 20460 recomienda no superar el 3% de caída de tensión en alumbrado y 5% en fuerza.
- El aumento de sección reduce pérdidas energéticas, mejora la eficiencia y prolonga la vida útil de los equipos.
- En instalaciones largas, el cálculo preciso es fundamental para evitar sobredimensionamiento y costes innecesarios.
- El uso de conductores de cobre es preferible en la mayoría de aplicaciones por su menor resistividad.
- Para instalaciones industriales, considerar la simultaneidad y el factor de potencia en el cálculo.
Para más información técnica y normativa, consulta la IEC y la UNE 20460.
Preguntas frecuentes sobre la Calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección
- ¿Por qué es importante limitar la caída de tensión?
- Evita pérdidas energéticas, sobrecalentamiento y mal funcionamiento de equipos eléctricos.
- ¿Qué factores influyen en la caída de tensión?
- Longitud, sección, material del conductor, corriente y tipo de circuito.
- ¿Cómo elegir la sección adecuada?
- Calculando la caída de tensión y seleccionando la sección comercial superior que cumpla la normativa.
- ¿Qué diferencia hay entre cobre y aluminio?
- El cobre tiene menor resistividad, por lo que permite menores caídas de tensión a igual sección.
La calculadora de compensación de caída de tensión por aumento de sección es una herramienta esencial para ingenieros, electricistas y proyectistas. Permite optimizar instalaciones, cumplir normativas y garantizar la seguridad y eficiencia energética.