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Cómo funciona la calculadora de caída de tensión
Guía completa para calcular la caída de tensión, dimensionar cables y cumplir los requisitos del NEC, IEC y BS 7671
1. Comprender la caída de tensión
La caída de tensión es la reducción del potencial eléctrico a medida que la corriente fluye a través de un conductor. Todo cable tiene resistencia, y esa resistencia convierte una parte de la tensión de alimentación en calor. Cuanto más largo es el recorrido del cable y mayor la corriente, mayor es la tensión perdida antes de llegar a la carga.
Por qué importa la caída de tensión
- Rendimiento del equipo: Las luces se atenúan, los dispositivos electrónicos fallan y los equipos sensibles pueden apagarse o producir errores.
- Desperdicio de energía: La tensión perdida en forma de calor en el cable es energía que se paga pero nunca se utiliza en la carga.
- Riesgo de seguridad: Los motores y compresores consumen más corriente para compensar la baja tensión, lo que provoca sobrecalentamiento y fallos prematuros.
Límites del código por norma
Todos los códigos eléctricos principales establecen límites recomendados sobre cuánta tensión se puede perder en un circuito:
| Norma | Región | Límite de ramal | Alimentador / Total | Iluminación |
|---|---|---|---|---|
| NEC (NFPA 70) | Norteamérica | 3% | 5% 5% combinado | 3% |
| IEC 60364 | Europa / Internacional | 3% | 5% 5% combinado | 3% |
| BS 7671 | Reino Unido | 3% | 5% 5% combinado | 3% |
2. Elegir su norma
La calculadora admite tres normas eléctricas internacionales. Elegir la que corresponda a la ubicación de la instalación y los requisitos normativos.
NEC (NFPA 70)
El Código Eléctrico Nacional cubre instalaciones residenciales, comerciales e industriales en Estados Unidos, Canadá y muchos otros países que adoptan las normas NFPA. Utiliza calibres de cable AWG y medidas imperiales (pies).
IEC 60364
La norma de la Comisión Electrotécnica Internacional se utiliza en Europa, Asia, África y Sudamérica. Utiliza secciones de cable métricas (mm²) y medidas en metros.
BS 7671
La norma británica (IET Wiring Regulations) rige las instalaciones eléctricas en el Reino Unido. Utiliza secciones de cable métricas (mm²) y medidas en metros con niveles de tensión específicos del Reino Unido.
3. Modo de caída de tensión
Utilizar el modo de caída de tensión cuando ya hay un cable instalado (o un calibre específico en mente) y se quiere comprobar si cumple los requisitos del código para el circuito.
Cuándo utilizarlo:
- Verificar una instalación existente
- Comprobar si un calibre de cable planificado es adecuado
- Comparar la caída de tensión entre diferentes tamaños de cable
Pasos:
- Seleccionar la norma eléctrica (NEC, IEC o BS 7671)
- Establecer la fase, el material del conductor y el tipo de aislamiento
- Introducir la tensión del sistema, la corriente de carga y la longitud del cable en un sentido
- Seleccionar el tamaño de cable que se desea comprobar
- Hacer clic en Calcular para ver los resultados de caída de tensión
Ejemplo
Comprobar una carga de 20A en cable de cobre #12 AWG, 120V monofásico, 100 pies de ida:
4. Modo de dimensionamiento de cable
Utilizar el modo de dimensionamiento de cable cuando se necesite determinar el calibre correcto para un circuito nuevo. La calculadora considera tanto la capacidad de corriente como la caída de tensión, y luego recomienda el cable más pequeño que satisface ambos requisitos.
Cuándo utilizarlo:
- Diseñar un circuito nuevo desde cero
- Encontrar el tamaño mínimo de cable para cumplir con el código
- Verificar la capacidad de corriente y la caída de tensión juntas
Pasos:
- Seleccionar la norma eléctrica
- Establecer la fase, el material del conductor y el tipo de aislamiento
- Elegir el tipo de circuito: ramal o alimentador
- Introducir la tensión del sistema, la corriente de carga y la longitud del cable en un sentido
- Hacer clic en Calcular para obtener el tamaño de cable recomendado
Ejemplo
Encuentre el cable adecuado para un circuito ramal de 20A, 120V monofásico, 75 pies, cobre:
5. Configuración avanzada
El panel de configuración avanzada le permite aplicar factores de reducción, usar conjuntos de conductores en paralelo y activar el dimensionamiento para circuitos de motor. Estas configuraciones afectan tanto los cálculos de capacidad de corriente como las recomendaciones de tamaño de cable.
Reducción de capacidad de corriente
La reducción de capacidad de corriente disminuye la capacidad de transporte de corriente de un cable según las condiciones de instalación. Se aplican dos factores:
- Temperatura ambiente: Cuando la temperatura del aire circundante supera los 30°C (86°F), el aislamiento del cable no puede disipar el calor con la misma eficacia. Las temperaturas más altas requieren calibres de cable más grandes.
- Llenado de conducto: Cuando 4 o más conductores portadores de corriente comparten un conducto, el calentamiento mutuo reduce la capacidad de corriente de cada conductor. Cuantos más conductores, mayor es la reducción.
Probar un ejemplo de entorno caluroso →
Conjuntos de conductores en paralelo
Para circuitos de muy alta corriente, tender múltiples conjuntos de conductores más pequeños en paralelo puede ser más práctico que un solo conductor grande. Cada conjunto comparte la corriente total por igual.
Dimensionamiento de circuitos de motor
Los circuitos de motor requieren conductores dimensionados al 125% de la corriente nominal a plena carga (FLA) del motor según el NEC 430.22. Al activar esta opción se aplica automáticamente el multiplicador del 125% al valor de corriente.
Probar un ejemplo de circuito de motor →
6. Leer sus resultados
El panel de resultados muestra todo lo que necesita para evaluar el diseño de su circuito. Esto es lo que significa cada parte.
Estado de aprobación / rechazo
La calculadora compara su porcentaje de caída de tensión con el límite del código aplicable. Un "Aprobado" en verde significa que su cable cumple los requisitos. Un "Excede el límite" en rojo significa que necesita un cable más grande o un recorrido más corto.
Factor determinante
En el modo de dimensionamiento de cable, el resultado muestra si la capacidad de corriente o la caída de tensión determinó la recomendación final:
- La capacidad de corriente determina: El cable debe ser lo suficientemente grande para transportar la corriente de forma segura. Esto es habitual en recorridos cortos con alta corriente.
- La caída de tensión determina: El cable debe ser lo suficientemente grande para mantener la caída de tensión dentro de los límites. Esto es habitual en recorridos largos a tensiones más bajas.
Tabla de alternativas
La tabla de alternativas muestra tamaños de cable cercanos con su porcentaje de caída de tensión y estado de aprobación/rechazo, para poder comparar opciones y seleccionar el tamaño compatible más rentable.
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Fuentes y referencias
¿Listo para calcular?
Usar la calculadora de caída de tensión para comprobar el diseño del circuito o encontrar el tamaño de cable adecuado para el próximo proyecto.
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