Qué es y cuándo usar la calculadora de caída de tensión y sección de cable
La calculadora de caída de tensión calcula cuántos voltios pierde un cable de cobre por su longitud, la potencia que transporta y su sección, y comprueba si respeta los límites del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT). El resultado ayuda a decidir si una sección de cable es suficiente o si la línea es demasiado larga para ella.
Cuando la corriente recorre un cable, parte de la tensión se pierde por la resistencia del conductor. Si la línea es larga y el cable fino, esa pérdida crece y el aparato del extremo recibe menos voltaje del debido: las luces parpadean, los motores rinden menos y los cables se calientan. Por eso el REBT fija una caída máxima del 3 % en el interior de las viviendas.
Indica si la instalación es monofásica (230 V, vivienda) o trifásica (400 V, industria), la potencia, la longitud del cable en un sentido y la sección. La calculadora da la caída en voltios y en porcentaje, la corriente que circula y si cumple el límite. Es una herramienta orientativa: la sección definitiva de una instalación también la fija la intensidad máxima admisible del cable y debe validarla un instalador autorizado.
Cómo se calcula la caída de tensión en un cable
La caída de tensión en un conductor de cobre se obtiene con la fórmula del REBT, que en corriente resistiva (factor de potencia cercano a 1) es:
Monofásica: ΔU = 2 × longitud × potencia / (γ × sección × tensión)
Trifásica: ΔU = longitud × potencia / (γ × sección × tensión)
Donde γ es la conductividad del cobre, 56 m/(Ω·mm²) a 20 °C. El factor 2 en monofásica refleja que la corriente recorre el cable de ida y de vuelta.
Un ejemplo resuelto. Un circuito de vivienda que alimenta 3.500 W a 230 V con un cable de 2,5 mm² y 20 metros de longitud: ΔU = 2 × 20 × 3.500 / (56 × 2,5 × 230) = 140.000 / 32.200 = 4,35 voltios, que sobre 230 V es un 1,89 %. La corriente es 3.500 / 230 = 15,22 A. Como 1,89 % está por debajo del 3 %, la sección cumple.
La caída es inversamente proporcional a la sección: duplicar la sección del cable reduce la caída a la mitad. Alargar la línea o subir la potencia la aumentan en la misma proporción.
Casos prácticos de cálculo de sección de cable
Una línea infradimensionada. Llevar 5.000 W a 230 V por una línea de 40 metros con cable de 1,5 mm²: ΔU = 2 × 40 × 5.000 / (56 × 1,5 × 230) = 20,70 voltios, un 9,00 %. Excede de largo el límite del REBT. La solución es subir la sección a 6 mm² o más, o acortar la línea.
Un circuito de cocina. Un horno de 3.680 W a 230 V con cable de 2,5 mm² y 15 metros: ΔU = 2 × 15 × 3.680 / (56 × 2,5 × 230) = 3,43 voltios, un 1,49 %, con una corriente de 16 A. Cumple holgadamente el 3 % de las viviendas, que es justo la sección y la protección típicas de un circuito de cocina.
Una línea trifásica industrial. Un motor de 10 kW a 400 V con cable de 6 mm² y 50 metros: ΔU = 50 × 10.000 / (56 × 6 × 400) = 3,72 voltios, un 0,93 %, con una corriente de 14,43 A. La tensión trifásica más alta y el reparto entre fases hacen que la caída porcentual sea pequeña incluso a 50 metros.
Errores comunes al dimensionar un cable
- Usar solo la mitad de la longitud. En monofásica, la fórmula ya incluye el factor 2 del ida y vuelta. La longitud que se introduce es la del recorrido en un sentido, desde el cuadro hasta el punto de consumo.
- Olvidar la intensidad máxima admisible. La caída de tensión es una de las dos condiciones; la otra es que el cable aguante la corriente sin calentarse en exceso (tablas de la ITC-BT-19). Un cable puede cumplir la caída y aun así ser insuficiente por intensidad.
- Aplicar el límite del 3 % a todo. El 3 % es el límite en viviendas. En otras instalaciones el REBT admite 3 % para alumbrado y 5 % para los demás usos.
- Confundir potencia con corriente. La caída la determinan la potencia transportada y la tensión. Introducir amperios donde van vatios falsea el resultado.
- Dimensionar una instalación con una calculadora. Esta herramienta orienta, pero el proyecto de una instalación eléctrica requiere un técnico que considere la protección, el tipo de instalación y la normativa completa.