2.6. Instalaciones eléctricas en viviendas: cálculo de la sección de conductores (VI)

  • Cálculo de la sección de conductores:

Dado que los conductores no son perfectos y poseen una cierta resistencia eléctrica, cuando son atravesados por una corriente eléctrica se producen 2 fenómenos:

  • Se calientan y pierden potencia.
  • Al estar conectados en serie con los aparatos eléctricos que alimentan, se produce una caída de tensión, que hace que se reduzca apreciablemente la tensión, al final de la línea.

 

Estos son los 2 factores que hay que tener en cuenta para el cálculo de la sección de los conductores eléctricos.

  1. Cálculo de la sección teniendo en cuenta el calentamiento de los conductores.

Como hemos visto en temas de unidades anteriores, el calor que producen los conductores se calcula con la expresión:

 

Pperdida = I2 x R

 

Es decir, la potencia perdida en un conductor es el producto de la Resistencia propia del conductor por la Intensidad de corriente que circula por ese mismo conductor al cuadrado. Esta resistencia depende sobre todo de su sección. Si queremos que se pierda poca potencia, deberemos aumentar su sección.

Veámoslo con un ejemplo.

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Calcula la potencia que se pierde en un conductor de cobre de 150m de longitud y 1,5mm2 de sección, que alimenta a un motor eléctrico de 5 kW de potencia a una tensión de 230V.

Datos: ρ del cobre = 0,017.

 


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¿Cuál será la pérdida de potencia si aumentamos la sección a 4mm2?


Como hemos visto en el ejemplo anterior, al aumentar la sección del conductor, disminuye la pérdida de potencia y por tanto disminuye el calor producido por el mismo.

Por tanto, podemos decir, que el calentamiento de un conductor depende, sobre todo, de la intensidad de corriente que circule por el mismo. Por lo que a mayor intensidad que circula por el conductor, mayor tendrá que ser la sección del mismo para que no se caliente demasiado.

También hay que tener en cuenta a la hora de determinar la sección, la forma de instalar los conductores, porque no es lo mismo que un conductor esté al aire, que esté instalado bajo tubo, ya que éste concentra más calor, ¿verdad?

Y ante esto, se nos plantean varias formas de agrupación de conductores:

  • Conductores unipolares: línea formada por conductores separados.
  • Conductores bipolares: línea formada por 2 conductores unidos por material aislante.
  • Conductores tripolares: línea formada por 3 conductores unidos por material aislante.

Con todo esto, son los fabricantes de conductores eléctricos los que nos indican la intensidad de corriente máxima que pueden soportar éstos conductores, denominada Intensidad máxima admisible, en función de las condiciones de instalación.

Para ello, el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), nos da una tabla para el cálculo de las secciones de conductores.

Las intensidades máximas admisibles de los conductores se determinan utilizando la tabla 1 de la ITC-BT-19 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión de 2002.

Tabla 1. Intensidades admisibles (A) al aire 40°C

Imagen 26: Tabla 1. Intensidades admisibles (A) al aire 40°C.
Nº de conductores con carga y naturaleza del aislamiento de la ITC BT 19 del REBT.
Fuente: Ministerio de industria.
Pulsa sobre la imagen para ampliarla.

Con la ayuda de esta tabla, podremos calcular el conductor necesario para cada circuito eléctrico de una vivienda, con las características y especificaciones que nos den. Y veamos con un ejemplo cómo utilizar esta tabla, ¿os parece? Vamos allá.

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¿Cuál será la intensidad máxima que podrán conducir los conductores de una línea bipolar aislada con PVC, instalada directamente sobre la pared, si su sección es de 10mm2? ¿Y si se instala bajo tubo?

Consulta la tabla de la ITC 19 del REBT de intensidades admisibles.


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¿Por qué se emplean altas tensiones en el transporte de energía eléctrica? Razona tu respuesta.


  1. Cálculo de la sección teniendo en cuenta la caída de tensión.

Como sabemos, el conductor eléctrico, al ser una resistencia y pasarle una corriente eléctrica, es capaz de "retener" un voltaje o tener una caída de tensión, ¿verdad?

Esta caída de tensión, puede llegar a ser un problema para el correcto funcionamiento de los receptores, ya que estos funcionan a una tensión determinada y si reciben menos tensión, es fácil que no funcionen correctamente.

Por tanto, la caída de tensión de un conductor debe ser tenida en cuenta, y el REBT nos dice que no puede exceder de unos límites prefijados.

En definitiva, no sólo habrá que tener en cuenta el calentamiento del conductor para determinar su sección, sino que también será necesario no sobrepasar el porcentaje de caída de tensión prefijado por el REBT.

¿Lo vemos con un ejemplo?

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Calcular la sección que le correspondería a una línea compuesta por, 2 conductores de cobre unipolares, instalados bajo tubo empotrado en obra y aislados con PVC de 100m de longitud, que alimenta a un taller de 15 KW / 400 V, si la caída máxima de tensión que se admite es del 1% de la alimentación.


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En el caso de que el conductor tuviese una Intensidad máxima admisible inferior a la que circula por la línea, habría que tomar una sección superior, predominando, en este caso, el cálculo de la sección por calentamiento de los conductores al cálculo por caída de tensión.


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¿Qué sección le correspondería a la línea del ejercicio anterior, si no se tuviese en cuenta la caída de tensión de la misma?


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Y aquí os dejo el enlace a todas las ITC del REBT: