Calculadora de Caída de Tensión Máxima Permitida Según Norma

La caída de tensión es un parámetro crítico que afecta la eficiencia y seguridad de instalaciones eléctricas. Normativas como NEC, IEC 60364 y NTC 2050 establecen límites máximos permisibles para diferentes circuitos y aplicaciones.

Este artículo explica técnicamente la calculadora de caída de tensión permitida según norma, con tablas, fórmulas detalladas, ejemplos reales y recomendaciones para optimizar el diseño.

Calculadora de Caída de Tensión Permitida

Tensión nominal (V): Caída de tensión (V): Límite permitido:

Tablas extensas con valores comunes de caída de tensión máxima permitida según norma

En la práctica, las normativas recomiendan valores máximos para la caída de tensión en función del tipo de carga, longitud del circuito, y tensión nominal. A continuación, se muestran tablas con valores ampliamente aceptados y usados:

Tabla 1. Caída de tensión máxima permitida según NEC y NTC 2050 para circuitos derivados y principales

Tipo de circuito	Uso típico	Caída de tensión máxima (%)	Tensión nominal (V)	Longitud típica (m)
Circuitos derivados monofásicos	Iluminación residencial	3%	120 / 127	Hasta 30
Circuitos derivados trifásicos	Tomacorrientes residenciales	5%	208, 240, 277	Hasta 50
Circuitos principales	Alimentación general	3% a 5%	120 – 480	Hasta 100
Circuitos motores y maquinaria	Industrial	3%	400 – 480	Variable
Circuitos de alumbrado público	Alumbrado vial	5%	220 – 240	Variable

Tabla 2. Caída de tensión máxima recomendada según IEC 60364 para diferentes sistemas

Sistema eléctrico	Caída de tensión máxima permitida (%)	Observaciones
Iluminación	3%	Para evitar disminución en la luminosidad
Circuitos de fuerza (motores)	5%	Evitar sobrecalentamiento y pérdida de torque
Alimentación principal	5%	Mantener eficiencia y seguridad
Equipos electrónicos sensibles	3%	Sensibles a variaciones de tensión

Tabla 3. Valores típicos de resistividad del conductor (ρ) para cálculo de caída de tensión

Material del conductor	Resistividad (Ω·mm²/m)	Uso típico
Cobre	0.0175	Cables eléctricos y sistemas de baja tensión
Aluminio	0.0282	Conductores aéreos, aplicaciones industriales

Fórmulas para cálculo de la caída de tensión máxima permitida según norma

1. Fórmula general para caída de tensión en conductores monofásicos

Explicación:

El factor 2 se usa porque se considera la ida y la vuelta del conductor.
Se divide por 1000 para ajustar las unidades al resistividad en Ω·mm²/m.
R depende del material y sección transversal del conductor, se calcula con:

ρ= Resistividad del material (Ω·mm²/m)
S= Sección transversal del conductor (mm²)

2. Fórmula para caída de tensión en sistemas trifásicos

Explicación:

El factor es característico de sistemas trifásicos.
La resistencia y reactancia combinan el efecto resistivo y reactivo en el cable.
Se ajusta a unidades para resistividad y longitud en metros.

3. Cálculo de la caída de tensión en porcentaje

Para conocer si la caída de tensión está dentro del límite normativo, se calcula el porcentaje:

4. Fórmula para calcular la corriente III en función de la potencia

Para cargas monofásicas:

Para cargas trifásicas:

Variables comunes y su explicación

Casos prácticos de aplicación real para calculadora de caída de tensión máxima permitida

Caso 1: Caída de tensión en un circuito monofásico residencial

Datos:

Solución:

Calcular la corriente:

Calcular la resistencia por km:

Calcular la caída de tensión:

Calcular el porcentaje de caída:

Análisis:

La caída de tensión (9.2%) excede el máximo permitido (3% para iluminación según normas).
Se recomienda aumentar la sección del conductor o reducir la longitud para cumplir la norma.

Caso 2: Caída de tensión en un circuito trifásico industrial para motor