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Comprobar la caída de tensión de un cable – cobre/aluminio, 1~ y 3~
Esta calculadora determina la caída de tensión de un cable a partir de la sección del conductor, la longitud, la corriente y el material. Se basa en la resistividad del cobre o el aluminio y distingue entre sistemas monofásicos y trifásicos.
Multiplica la resistencia del conductor por la corriente que circula: necesitas la longitud del cable (ida y retorno), la sección en mm², la resistividad del material (cobre o aluminio) y la intensidad. El resultado en voltios se compara con la tensión nominal para obtener el porcentaje de caída.
No existe una tabla única, porque la caída depende de la corriente, la sección del conductor, el material y el tipo de circuito (monofásico o trifásico), no solo de la distancia. Las tablas comerciales se elaboran fijando una intensidad y una sección concretas, así que conviene calcular tu caso con los datos reales de tu instalación.
Introduce tensión, intensidad o potencia, longitud del cable, sección, material del conductor y tipo de sistema (monofásico, trifásico o corriente continua). El cálculo devuelve la caída en voltios y en porcentaje, y con ello puedes comprobar si la sección elegida es suficiente.
Se mide con un voltímetro conectado entre el inicio y el final del tramo de conductor mientras el circuito está en carga. La diferencia entre la tensión en el origen y la tensión en el punto de consumo es la caída de tensión real.
Pon el multímetro en modo voltaje (CA o CC según el circuito) y coloca las puntas en los dos extremos del conductor o del elemento a comprobar, con la carga funcionando. Lo que marca el instrumento es la tensión perdida en ese tramo; sin carga la lectura será prácticamente nula.
La caída de tensión se obtiene como el producto de la intensidad por la resistencia del tramo de cable, y esa resistencia depende de la longitud, la sección y la resistividad del conductor. Después se expresa en porcentaje dividiendo entre la tensión nominal del circuito.
En corriente continua se considera la longitud de ida y retorno del conductor, ya que la corriente recorre ambos hilos: la caída es la intensidad multiplicada por la resistencia total del bucle. Solo intervienen resistencia y corriente, sin efectos de reactancia ni factor de potencia.
La caída de presión en una tubería se calcula con la ecuación de Darcy-Weisbach, que relaciona el factor de fricción, la longitud y el diámetro del conducto con la densidad y la velocidad del fluido. Es un cálculo hidráulico distinto al de la caída de tensión eléctrica.
En monofásico se usa la longitud doble del conductor (ida y retorno) multiplicada por la intensidad y la resistividad, dividida entre la sección del cable. Para el valor porcentual se divide esa caída entre la tensión nominal del circuito.
La calculadora de caída de tensión permite comprobar en segundos si un cable de cobre o aluminio va a funcionar correctamente cuando la distancia entre el cuadro eléctrico y el consumo es considerable. Este es exactamente el problema que aparece al alimentar una caseta de jardín, un garaje separado de la vivienda, un taller, un punto de recarga para el coche eléctrico (wallbox) o un cuadro de obra: en estos casos el cable casi nunca falla por calentamiento excesivo, sino porque la tensión que llega al final del recorrido es sensiblemente más baja que la de origen. Un motor que no arranca, unos fluorescentes que parpadean o un cargador que reduce su potencia son síntomas típicos de una caída de tensión excesiva, no de un cable mal dimensionado por intensidad.
En España, el REBT (a través de la ITC-BT-19) fija los límites habituales de caída de tensión admisible, en línea con lo que también establecen normativas internacionales como la alemana DIN 18015-1, la británica BS 7671 o la norteamericana NEC 210.19: en la práctica, los tres marcos normativos convergen en valores muy similares. Esta calculadora te ayuda a comprobar de forma rápida si tu instalación cumple esos márgenes antes de comprar el cable.
La caída de tensión (dU) depende de la longitud del cable, la intensidad que circula, el factor de potencia (cos φ), la conductividad del material y la sección del conductor. Las fórmulas empleadas son:
Donde L es la longitud del cable en metros (ida, no ida y vuelta, ya que el factor 2 o √3 ya lo contempla), I es la intensidad en amperios, κ (kappa) es la conductividad del material —56 m/(Ω·mm²) para el cobre y 35 m/(Ω·mm²) para el aluminio— y A es la sección del conductor en mm².
La caída relativa se expresa como porcentaje de la tensión nominal:
dU% = (dU / U) × 100
Si en lugar de la intensidad conoces la potencia del consumo, la calculadora la deriva automáticamente:
Y si lo que necesitas es saber qué sección mínima instalar para no superar un 3% de caída, la fórmula inversa es:
A = (factor × L × I × cos φ) / (κ × U × 0,03)
donde el factor es 2 (monofásico) o √3 (trifásico). El resultado se redondea siempre hacia arriba a la sección normalizada más próxima: 1,5 — 2,5 — 4 — 6 — 10 — 16 — 25 — 35 — 50 — 70 — 95 — 120 — 150 mm².
Ejemplo 1 — Caseta de jardín: Un circuito monofásico de 230 V alimenta una caseta situada a 40 metros del cuadro principal, con una carga de 16 A y cos φ = 1, usando cable de cobre de 2,5 mm². Aplicando la fórmula: dU = (2 × 40 × 16 × 1) / (56 × 2,5) = 9,14 V, lo que supone un 3,97% de caída. Al superar el límite habitual del 3-5%, conviene subir a 4 mm², que reduce la caída a un 2,48%, dentro de márgenes seguros.
Ejemplo 2 — Wallbox trifásico para coche eléctrico: Un punto de recarga trifásico de 400 V está a 25 metros del cuadro, consume 32 A por fase con cos φ = 0,98 y el cable es de aluminio de 6 mm². dU = (√3 × 25 × 32 × 0,98) / (35 × 6) = 6,4 V, equivalente a un 1,6% sobre 400 V, perfectamente aceptable para un circuito de potencia general.
Ejemplo 3 — Cuadro de obra: Se necesita alimentar un cuadro de obra situado a 60 metros con una carga de 20 A monofásicos y cos φ = 0,9, buscando no superar el 3% de caída sobre 230 V. Aplicando la fórmula inversa: A = (2 × 60 × 20 × 0,9) / (56 × 230 × 0,03) ≈ 2,79 mm², por lo que la sección normalizada recomendada sería 4 mm², ya que 2,5 mm² se quedaría corta.
| Aplicación | Caída de tensión máxima | Normativa típica |
|---|---|---|
| Circuitos de alumbrado | 3% | DIN 18015-1, BS 7671, NEC 210.19 |
| Tomas de corriente y usos generales | 5% | DIN 18015-1, BS 7671 |
| Acometida hasta el contador | 0,5% | German TAB |
| Circuito derivado (US) | 3% | NEC 210.19 informational note |
| Alimentador más circuito derivado (US) | 5% | NEC 215.2 |
Porque el cable puede estar perfectamente dimensionado para soportar la corriente sin sobrecalentarse y, aun así, generar una pérdida de tensión excesiva si el recorrido es largo. En distancias cortas la sección viene determinada por la intensidad admisible, pero a partir de ciertos metros —típico en casetas, garajes o wallbox alejados del cuadro— la caída de tensión se convierte en el factor limitante real, obligando a aumentar la sección aunque la corriente sea baja.
La conductividad del cobre (κ = 56) es notablemente superior a la del aluminio (κ = 35), lo que significa que, para una misma sección y longitud, el cable de aluminio genera una caída de tensión aproximadamente un 60% mayor. Por eso, cuando se sustituye cobre por aluminio en un tramo largo, suele ser necesario aumentar la sección dos escalones normalizados para mantener la misma caída de tensión.
Si la calculadora indica que la caída de tensión supera el límite aplicable —3% para alumbrado, 5% para tomas y usos generales—, la solución habitual es aumentar la sección del cable a la siguiente medida normalizada, ya que reducir la longitud del recorrido no siempre es posible. También puede ayudar cambiar a un sistema trifásico si la instalación lo permite, ya que reduce la caída de tensión respecto al monofásico para la misma potencia transportada.