Para que las instalaciones eléctricas funcionen correctamente, evitando el mal funcionamiento de los aparatos por baja tensión o el sobrecalentamiento de los cables, se debe tomar en cuenta el cálculo de los conductores eléctricos. ¡No se pierda ningún detalle sobre este tema importante!.
Indice
Realizar el Cálculo de Conductores Eléctricos
Al hacer una instalación eléctrica se debe conocer la corriente, la medida en amperios del conductor, y las magnitudes de la corriente eléctrica que puede conducir el cable, de manera que su aislante mantenga su integridad y no se dañe por sobrecalentamiento, como así mismo, evitar que los aparatos eléctricos en tu hogar tengan un mal funcionamiento por un bajo nivel de la tensión eléctrica.
Con ese objetivo, es importante realizar el cálculo de los conductores eléctricos, el cual se refiere a la sección del cable y el grosor de éste. Si el diámetro del conductor es correcto permitirá que la instalación se alimente correctamente.
Ahora bien, antes de realizar el cálculo de los conductores eléctricos, es necesario que éstos cumplan con dos requisitos, establecidos por el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) de España (en los demás países será siguiendo el reglamento de baja tensión respectivo):
- Intensidad máxima permitida: si la intensidad máxima admisible es superada, el conductor se puede sobrecalentar debido al efecto Joule, dañando el aislante y pudiendo, en caso grave, provocar un incendio. Para evitar esto, el REBT establece una intensidad máxima de corriente.
- Caída de tensión máxima permitida: la caída de tensión hace referencia a la diferencia en la tensión que hay entre los extremos del conductor, ocasionada por la pérdida de corriente. Esta pérdida de corriente puede provocar, como dijimos antes, que los aparatos eléctricos y/o electrónicos no funcionen correctamente, o no funcionen.
¿Cómo se realiza el cálculo de conductores eléctricos?
Para realizar el cálculo de los conductores eléctricos existe una serie de tablas que pueden ayudar con ello, proporcionando algunos datos relevantes sobre el cálculo a realizar, y permitiendo hacerlo multiplicando sus factores.
No obstante, antes de explicar cómo se hace ese cálculo se debe aclarar que si se protege un circuito utilizando, por ejemplo, un pequeño interruptor automático (PIA), el cálculo de la sección del cable conductor se deberá realizar enfocado en la intensidad de corte de dicho interruptor, y NO calcular para la intensidad de potencia que se ha estimado para el circuito, ¿Por qué?.
Por ejemplo, si un circuito eléctrico, de potencia conocida tiene una intensidad de unos 13 amperios, y se utiliza una PIA para proteger dicho circuito, cuya intensidad es de 16 amperios, entonces los cálculos que se deben realizar para la sección del cable conductor deberán ser en función de la intensidad del protector, y NO en función de la intensidad prevista o estimada para el circuito.
Esto es importante porque puede que no siempre se conecten aparatos receptores al circuito que tengan un consumo menor al previsto para éste, digamos unos 14 amperios, por lo que, si el circuito cuenta con un protector de mayor intensidad, permitirá que el aparato funcione con su consumo normal permitiendo el paso de los 14 amperios por el cable.
Dicho lo anterior, se entiende por qué se debe considerar en el cálculo la intensidad del protector, y no la prevista para el circuito. El cable conductor debe poder soportar la intensidad de los 14 amperios, la cual supera la intensidad prevista, sin que se sobrecaliente y dañe el aislante del mismo.
Realizar el cálculo simple
Para comenzar a calcular de forma simple el conductor eléctrico se necesita conocer entonces tres características importantes sobre la corriente eléctrica, los cuales son la intensidad, la potencia y el voltaje. A partir de la intensidad se puede conocer cuál debe ser el diámetro correcto del conductor.
La ecuación a utilizar para sacar el cálculo es I = P/V, donde I es la intensidad, P es la potencia y V el voltaje. Para conocer cuál es la potencia se debe sumar el consumo de cada uno de los aparatos eléctricos, incluyendo, por supuesto, los protectores de los circuitos.
Una vez que se haya estimado la potencia de consumo de la instalación, se puede proceder a realizar el cálculo. Al obtener la intensidad en amperios, se puede utilizar una tabla con los valores del calibre o diámetro del conductor asociada a cada valor.
Esta manera de calcular la sección del cable es bastante sencilla y desprecia aspectos como la resistencia eléctrica y la caída de la tensión, por lo que, para reducir costos, estos aspectos se deben considerar para cada material, diámetro, reglamento, instalación, entre otros.
La forma de realizar este cálculo sencillo y menos técnico se explica en el siguiente vídeo, aunque lo ideal es utilizar la fórmula de más abajo:
https://www.youtube.com/watch?v=Pyxg8w8FE8c
Cálculo técnico del conductor eléctrico adecuado
La mejor manera de calcular la sección del conductor eléctrico, más técnica y para líneas monofásicas, como hogares, es aplicando una fórmula, para la cual se debe conocer: la caída de tensión, la potencia del receptor, la resistencia eléctrica, tensión de salida y la longitud del cable o la línea. La fórmula es S = 2 (ρ x L x P) / (V x ΔV), donde:
- S es la sección del conductor.
- ρ es la resistencia eléctrica.
- V es la tensión de salida.
- P es la potencia activa del receptor.
- L es la longitud de la línea.
- ΔV es la caída de la tensión.
Considerar la intensidad
Para calcular la sección del cable conductor se debe considerar, además de la caída de tensión, el factor de la intensidad que debe permitir nuestro cable. Esto es porque los conductores tienen una propiedad conocida como resistencia eléctrica, la cual es una oposición del material a conducir la corriente.
Como resultado de la resistencia se genera un calentamiento en el propio conductor, lo cual se traduce en una pérdida de potencia de la corriente eléctrica, conocida como pérdida de potencia en la línea.
Este valor aumenta en función de la resistencia eléctrica: a mayor resistencia, mayor pérdida de potencia en la línea, y se puede calcular mediante PpL = RL x I², donde PpL es la potencia perdida, RL es la resistencia de la línea e I es la intensidad.
Considerando este aspecto, es importante que el cálculo de los conductores sea adecuado, para evitar sobrecalentamiento, costos más elevados, y disminuya la resistencia eléctrica para reducir las pérdidas de potencia.
Considerar la caída de tensión
En relación a lo explicado sobre la resistencia eléctrica, esta propiedad termina provocando la pérdida de tensión en el extremo del cable conductor. Por lo tanto, si existe una baja tensión eléctrica, y se conecta algún aparato eléctrico, es posible que no pueda arrancar debido a que la potencia eléctrica no es capaz de iniciar sus motores.
Este factor es importante considerarlo a la hora de calcular el diámetro, o calibre, del conductor eléctrico, ya que al conocer la intensidad en amperios que consumirán los circuitos los electrodomésticos y otros equipos electrónicos, se puede escoger una sección adecuada del conductor.
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