Cómo calcular la caída de tensión de una línea

La caída de tensión es la diferencia entre la tensión al inicio y al final de una línea por culpa de la resistencia del conductor. Si es demasiado grande, los receptores reciben menos tensión de la debida: los motores arrancan peor, la iluminación pierde rendimiento y algunos equipos dejan de funcionar bien.

Cada conductor aporta su resistencia. La tensión va bajando a lo largo de la línea y la diferencia entre el origen y la carga es la caída de tensión.

Las fórmulas

Con estos datos:

P: potencia activa, en W
L: longitud de la línea, en m
S: sección del conductor, en mm²
U: tensión (230 V monofásica, 400 V trifásica)
γ: conductividad del conductor, en m/(Ω·mm²)

Sistema	Caída de tensión (V)
Monofásico	`ΔU = 2·P·L / (γ·S·U)`
Trifásico	`ΔU = P·L / (γ·S·U)`

El porcentaje se obtiene con:

ΔU% = ΔU / U · 100

En monofásica aparece el factor 2 porque la corriente recorre dos conductores: fase e ida y vuelta por el neutro.

Qué conductividad usar

La conductividad baja cuando el conductor se calienta. El REBT no tabula estos valores; los siguientes son los que se usan habitualmente en la práctica del cálculo (resistividad del cobre y del aluminio a cada temperatura de servicio):

Conductor	20 °C	70 °C (PVC)	90 °C (XLPE/EPR)
Cobre	56	48	44
Aluminio	35	30	28

Para comprobar una línea en servicio lo correcto es usar el valor a la temperatura de trabajo del aislamiento. El de 20 °C es una simplificación que da caídas algo menores de las reales.

Ejemplo 1: monofásica

Línea de 25 m, cobre con aislamiento PVC (γ = 48), sección 2,5 mm², que alimenta 3.450 W a 230 V:

ΔU = 2 · 3450 · 25 / (48 · 2,5 · 230) = 6,25 V

ΔU% = 6,25 / 230 · 100 = 2,72 %

Ejemplo 2: trifásica

Línea de 40 m, cobre con PVC (γ = 48), 6 mm², con 5.000 W a 400 V:

ΔU = 5000 · 40 / (48 · 6 · 400) = 1,74 V

ΔU% = 1,74 / 400 · 100 = 0,43 %

Calcular la sección mínima

Si en vez de comprobar una sección quieres elegirla, despeja S con la caída máxima admitida ΔUmáx en voltios:

Monofásica:

S = 2·P·L / (γ·U·ΔUmáx)

Trifásica:

S = P·L / (γ·U·ΔUmáx)

Después se toma la sección comercial inmediatamente superior.

Ojo: la caída de tensión es solo una de las comprobaciones. La sección también debe cumplir la intensidad admisible según el modo de instalación y estar protegida contra sobrecargas y cortocircuitos. Siempre se elige la sección mayor que cumpla todas.

Puedes hacerlo directamente con la calculadora de sección de cable. Los límites que se aplican están en el artículo Límites de caída de tensión en el REBT.