Calcula la caída de tensión de un tramo en voltios y porcentaje según su longitud, carga, sección, material y sistema eléctrico.
Calculadora de caída de tensión
Comprueba la caída de tensión del tramo
Estima la caída en voltios y en porcentaje a partir de la longitud, la carga, la sección y el material del conductor.
Cómo utilizar la calculadora de caída de tensión
Empieza indicando si conoces la intensidad que circulará por el tramo o si dispones de la potencia activa de la carga. La intensidad de proyecto o el dato de placa suelen ser preferibles porque evitan deducir la corriente a partir de hipótesis adicionales.
Selecciona después el sistema eléctrico:
- Monofásico con dos conductores activos en el recorrido considerado.
- Trifásico equilibrado, utilizando la tensión entre fases.
Introduce la tensión nominal, la longitud de ida, la sección nominal y el material del conductor. La longitud debe medirse desde el origen del tramo hasta la carga. No sumes manualmente la ida y la vuelta: la fórmula ya incorpora el factor correspondiente.
La temperatura de cálculo modifica la resistividad. Debe ser coherente con el conductor, el aislamiento y las condiciones de servicio evaluadas. No conviene elegir 20 °C únicamente para obtener una caída menor si el cable puede trabajar a una temperatura superior.
Por último, selecciona el límite con el que deseas comparar el resultado. La herramienta incluye los porcentajes generales recogidos por la ITC-BT-19, pero debes comprobar el ámbito real de la instalación y cualquier instrucción particular aplicable.
Qué calcula la herramienta
La calculadora muestra:
- Caída de tensión en voltios.
- Caída de tensión en porcentaje de la tensión nominal.
- Tensión aproximada disponible en la carga.
- Intensidad utilizada en el cálculo.
- Resistencia estimada del recorrido.
- Límite porcentual seleccionado.
- Margen restante o exceso respecto a ese límite.
El resultado se actualiza automáticamente. También puedes copiar un resumen con los datos principales para documentar una comprobación preliminar.
La herramienta no elige la sección del conductor. Evalúa únicamente la sección introducida y tampoco comprueba su intensidad máxima admisible.
Fórmula de caída de tensión monofásica
En el modelo resistivo utilizado, la caída monofásica se estima mediante:
ΔU = 2 × ρ(T) × L × I × cos φ ÷ S
Donde:
- ΔU es la caída de tensión en voltios.
- ρ(T) es la resistividad del material a la temperatura de cálculo.
- L es la longitud de ida en metros.
- I es la intensidad en amperios.
- cos φ es el factor de potencia.
- S es la sección nominal en milímetros cuadrados.
El factor 2 representa los dos conductores del recorrido de ida y retorno. Por eso el usuario solo introduce la distancia de ida.
Fórmula de caída de tensión trifásica
Para un sistema trifásico equilibrado, la estimación resistiva utiliza:
ΔU = √3 × ρ(T) × L × I × cos φ ÷ S
La tensión seleccionada debe ser la tensión entre fases. En una red habitual de 230/400 V, el cálculo trifásico utiliza 400 V cuando la carga se alimenta entre las tres fases.
La fórmula presupone una carga equilibrada. No representa correctamente una instalación con desequilibrios importantes, contenido armónico elevado o corriente relevante por el neutro.
Cómo se obtiene el porcentaje
La caída porcentual permite comparar circuitos con tensiones diferentes:
Caída (%) = ΔU ÷ tensión nominal × 100
Si un tramo alimentado a 230 V presenta una caída estimada de 4,6 V:
4,6 ÷ 230 × 100 = 2 %
La tensión aproximada en la carga sería:
230 − 4,6 = 225,4 V
Esta resta es orientativa. La tensión real de suministro puede variar y la carga puede modificar su corriente durante el funcionamiento.
Resistividad y temperatura del conductor
La resistencia eléctrica aumenta con la temperatura. La calculadora corrige la resistividad de referencia mediante:
ρ(T) = ρ20 × [1 + α × (T − 20)]
Se utilizan valores de referencia para cobre y aluminio a 20 °C y sus coeficientes térmicos. El objetivo es representar de forma transparente el efecto de la temperatura, no certificar un cable comercial concreto.
El material seleccionado debe coincidir con el conductor real. Sustituir cobre por aluminio manteniendo la misma sección aumenta la resistencia y, por tanto, la caída estimada.
La temperatura tampoco debe confundirse con la temperatura ambiente. Es la temperatura adoptada para el conductor en el cálculo. Su determinación depende de la carga, la instalación, el aislamiento, la ventilación y otros factores.
Límites de caída de tensión según la ITC-BT-19
La ITC-BT-19 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión establece, con carácter general, que la caída entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización debe ser:
- Inferior al 3 % de la tensión nominal para cualquier circuito interior de viviendas.
- Inferior al 3 % para alumbrado en otras instalaciones interiores o receptoras.
- Inferior al 5 % para los demás usos en esas instalaciones.
Para instalaciones industriales alimentadas directamente en alta tensión mediante un transformador de distribución propio, la instrucción contempla máximos del 4,5 % para alumbrado y del 6,5 % para los demás usos.
La misma instrucción indica que la caída debe calcularse considerando los aparatos susceptibles de funcionar simultáneamente. También contempla, bajo las condiciones descritas, la compensación entre la instalación interior y la derivación individual, siempre que la caída total permanezca por debajo de la suma de los límites correspondientes.
La calculadora permite seleccionar estos porcentajes como comparación. No determina por sí sola cuál corresponde a tu caso ni analiza la instalación completa.
Por qué el límite no siempre pertenece a un solo tramo
Un receptor puede estar alimentado a través de varios segmentos: línea general, derivación individual, cuadro, circuito interior y conexiones finales. La caída disponible en el último segmento depende de lo que ya se haya consumido en los anteriores.
Por ejemplo, obtener un 2,8 % en un circuito de vivienda no garantiza que el recorrido completo cumpla el 3 % si el origen introducido no coincide con el origen reglamentario de la instalación interior.
Por esa razón, la interfaz utiliza la expresión límite de comparación. El porcentaje seleccionado sirve para revisar el tramo, pero el técnico debe ubicarlo correctamente dentro del esquema y sumar las caídas cuando proceda.
Ejemplo monofásico
Supongamos un circuito monofásico de cobre con estos datos:
- Tensión nominal: 230 V.
- Intensidad: 16 A.
- Longitud de ida: 25 m.
- Sección: 2,5 mm².
- Factor de potencia: 1.
- Temperatura de cálculo: 70 °C.
La herramienta corrige primero la resistividad del cobre a la temperatura indicada. Después calcula la resistencia del recorrido de ida y retorno y obtiene la caída en voltios.
El porcentaje resultante se compara con el límite elegido. Si el tramo forma parte de una vivienda, todavía será necesario confirmar que el origen y el punto final coinciden con el ámbito definido por la ITC-BT-19 y que no faltan caídas anteriores.
Cambiar la sección a 4 mm² reduce la resistencia del recorrido. También la reduce acortar la longitud. Sin embargo, la elección del cable no puede basarse únicamente en la caída de tensión.
Ejemplo trifásico
Considera ahora una carga trifásica equilibrada alimentada a 400 V:
- Potencia activa: 15.000 W.
- Factor de potencia: 0,90.
- Longitud de ida: 40 m.
- Conductor de cobre.
- Sección: 6 mm².
En el modo potencia, la herramienta obtiene primero la intensidad:
I = P ÷ (√3 × U × cos φ)
Después aplica la fórmula trifásica de caída. Si la potencia introducida no es la potencia eléctrica activa de entrada, la intensidad deducida puede ser incorrecta. No introduzcas potencia mecánica, frigorífica o térmica sin convertirla mediante los datos reales del equipo.
Intensidad conocida o potencia activa
El modo Intensidad conocida es apropiado cuando dispones de una corriente de diseño, placa o medición representativa. La calculadora utiliza directamente ese valor.
El modo Potencia activa calcula la intensidad a partir de la tensión, el sistema y el factor de potencia. Es útil para una estimación, pero añade dependencia de esos datos.
En motores y otras cargas con rendimiento inferior a uno, utiliza preferentemente la potencia eléctrica absorbida indicada por el fabricante. La potencia útil en el eje no equivale automáticamente a la potencia eléctrica de entrada.
También deben considerarse corrientes de arranque, ciclos de trabajo y variaciones de carga cuando afecten al funcionamiento o a la tensión disponible.
Qué efecto tienen la longitud, la sección y la corriente
La caída aumenta de forma aproximadamente proporcional a la longitud y a la intensidad. Si duplicas una de ellas manteniendo los demás datos, la caída calculada también se duplica.
La sección actúa de forma inversa. Una sección mayor reduce la resistencia y la caída, pero esa relación no convierte el resultado en una recomendación automática.
Antes de modificar una instalación deben revisarse conjuntamente:
- Intensidad máxima admisible.
- Método de instalación.
- Temperatura ambiente y del conductor.
- Agrupamiento de circuitos.
- Tipo de aislamiento.
- Protección contra sobrecargas y cortocircuitos.
- Corriente de cortocircuito y tiempo de desconexión.
- Sección mínima reglamentaria.
- Características de los terminales y equipos.
Limitaciones del modelo resistivo
La calculadora utiliza una aproximación resistiva transparente. No incorpora la reactancia del cable. Esta simplificación puede perder precisión en recorridos largos, secciones grandes, factores de potencia bajos o configuraciones donde la componente reactiva sea significativa.
Tampoco contempla:
- Cables en paralelo.
- Variación de sección a lo largo del recorrido.
- Conductores con conexiones intermedias relevantes.
- Desequilibrio entre fases.
- Armónicos y cargas no lineales.
- Corriente por el neutro.
- Inductancia particular de la disposición de los conductores.
- Caída durante el arranque de motores.
- Variación real de la tensión de suministro.
Cuando estos factores sean relevantes, debe utilizarse un método de cálculo completo y los datos eléctricos del cable o del fabricante.
Errores frecuentes al calcular la caída de tensión
Evita estas situaciones:
- Introducir la distancia de ida y vuelta en un campo que solicita solo la ida.
- Utilizar 230 V en un cálculo trifásico cuya tensión entre fases es 400 V.
- Confundir potencia activa en W con potencia aparente en VA.
- Introducir potencia térmica o mecánica como si fuera potencia eléctrica absorbida.
- Elegir cobre cuando el conductor real es de aluminio.
- Calcular siempre a 20 °C sin justificar la temperatura del conductor.
- Comparar un tramo aislado con el límite total sin considerar caídas anteriores.
- Interpretar una caída aceptable como prueba de que la sección soporta la corriente.
- Ignorar la reactancia en un circuito donde puede ser significativa.
- Redondear los datos para forzar un resultado favorable.
Cuándo necesitas una verificación profesional
Solicita la intervención de un instalador autorizado o técnico competente cuando el cálculo forme parte de una instalación nueva, ampliación, modificación, legalización, local de pública concurrencia, industria, infraestructura común, recarga de vehículo eléctrico o cualquier trabajo sometido a proyecto o memoria técnica.
También es necesaria una evaluación completa si existen motores, cargas sensibles, grandes distancias, conductores de gran sección, aluminio, agrupamientos, temperaturas elevadas, armónicos o resultados próximos al límite.
La seguridad no depende únicamente de la tensión disponible al final del cable. Una instalación puede presentar una caída pequeña y, al mismo tiempo, incumplir criterios térmicos o de protección.
Preguntas frecuentes
¿Qué longitud debo introducir?
Introduce la distancia de ida desde el origen del tramo hasta la carga. No la multipliques por dos; la fórmula monofásica ya incluye ida y retorno.
¿Qué tensión utilizo en trifásica?
Utiliza la tensión entre fases que alimenta la carga. En una red 230/400 V suele ser 400 V para una carga trifásica conectada a las tres fases.
¿La calculadora recomienda una sección?
No. Evalúa la sección indicada. La selección del conductor requiere comprobar simultáneamente caída, intensidad admisible, protección, cortocircuito, secciones mínimas y condiciones de instalación.
¿Un resultado inferior al 3 % siempre cumple el REBT?
No. Debes identificar el ámbito del límite, considerar las caídas acumuladas y revisar las instrucciones particulares aplicables. La herramienta no declara conformidad.
¿Puedo usar la calculadora para corriente continua?
Esta versión está planteada para sistemas monofásicos y trifásicos de corriente alterna. No presenta un modo específico de corriente continua.
¿Por qué cambia el resultado con la temperatura?
Porque la resistividad de los metales aumenta al calentarse. A mayor temperatura del conductor, mayor resistencia estimada y mayor caída de tensión.
Fuentes y referencias
- Real Decreto 842/2002 y Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión — BOE, especialmente ITC-BT-19, apartado 2.2.2.
- Documentación del fabricante del cable utilizado: material, sección, resistencia eléctrica, temperatura admisible y condiciones de instalación.
- Proyecto, memoria técnica o esquema de la instalación, cuando correspondan.
Aviso
Esta calculadora proporciona una estimación educativa basada en los datos introducidos y en un modelo resistivo simplificado. No sustituye un proyecto, una memoria técnica, mediciones, documentación del fabricante ni la intervención de un profesional competente.
Antes de ejecutar o modificar una instalación, deben verificarse el REBT, sus instrucciones complementarias, las disposiciones autonómicas aplicables y las condiciones particulares del suministro y de los equipos.