calentamiento y caida de tensión en un conductor

1.- CALENTAMIENTO Y CAÍDA DE TENSIÓN EN UN CONDUCTOR
La sección del conductor necesario para una línea eléctrica viene determinada por las
limitaciones de calentamiento y caída de tensión (c.d.t.) que se puedan producir en dicho
conductor.
Al mismo tiempo, se debe tener en cuenta el coste de la instalación, de forma que siendo
éste el mínimo, se cumplan siempre dichas limitaciones.
Laresistencia de todo conductor vale:
 = Resistividad del conductor en .mm2/m.

L
R 
S

L
ó R 
.S

 = Conductividad del conductor en m/.mm2.

donde:

L = Longitud del conductor en metros.
S = Superficie de la sección en mm2.

Resistividad 
Material
Plata
Cobre
Oro
Aluminio

  . mm

 m


2

0,0159
0,0179
0,0244
0,0282






Conductividad

 m
  .mm 2







63
56
41
36

Cuando por una línea bifilar de c.c. o c.a. circula una corriente eléctrica de intensidad I, se
produce una caída de tensión entre los extremos de ambos conductores, de valor:

UAB = R. I

y

UCD = R. I

Si llamamos “u” a la c.d.t. total del circuito, tendremos:

u = UAB + UCD = R.I + R.I; u = 2 R.I
como la tensión en el generador esigual a la suma de la tensión en la carga, más la caída de
tensión en los conductores, es decir, UG = U + u; la c.d.t. debe ser limitada, ya que cuanto
mayor sea ésta menor será la tensión en el receptor.
Por otra parte la resistencia del conductor provoca una pérdida de potencia en forma de
calor, que se puede calcular mediante:

P = R.I 2
Por tanto, si queremos limitar la potencia perdida yla c.d.t. en un conductor, tendremos que
disminuir su resistencia y la única forma de hacerlo es aumentando su sección.
Por lo que volviendo al principio, el cálculo de la sección es necesario para limitar el
calentamiento y la c.d.t. de un conductor.
Nota: Cuando limitamos la potencia perdida (el producto de la c.d.t. en el conductor por la
intensidad que circula por él), lo que tratamos esde evitar un calentamiento excesivo del
conductor.

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2.- CÁLCULO DE LA SECCIÓN DE UN CONDUCTOR
Para este tipo de cálculo hay una serie de datos de partida que son determinantes como
son:
-

Potencia del receptor (P)
Factor de potencia del receptor (cos)
Longitud de la línea (L)
Resistividad ()
Sistema de distribución (monofásico o
trifásico)

-

Intensidad absorbida porel receptor (I)
Tensión del receptor (U)
c.d.t. máx. permitida (u)
Aislamiento de los conductores
Temp. Ambiente

Una vez obtenidos todos estos datos y en función del sistema de distribución y tipo de
receptor, procederemos al cálculo de la sección.

2.1 Línea monofásica con receptor resistivo
En estos casos el factor de potencia es 1; ya que la tensión y la intensidad están en fase,siendo:

UG  U  u  U  2 R I ,

u  2

como R  

2LI
L
;
I  
S
S

L
,
S

S

tenemos que:

2 LI
u

Primera expresión que nos permite obtener la sección de los conductores de una línea
monofásica con receptor resistivo, conociendo la intensidad absorbida por éste, en función
de la c.d.t. prevista.
En el caso de que el dato que tengamos sea la potencia en vez de laintensidad, sustituimos
la intensidad por su valor en función de la potencia.

I

P
U . cos 

;

S

2  L. P
;
u .U . cos 

donde L = longitud en metros de la línea.
P = potencia en vatios.
S = sección en mm2.

A la hora de realizar los cálculos, podemos utilizar el valor de la conductividad del conductor
 (la inversa de ), que en el caso del cobre es de 56  m/mm2 .Como en el caso de un receptor resistivo el cos = 1, quedará:

S 

2LP
uU

u = c.d.t. = expresado en voltios o en %

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Ejemplo práctico 1:
Calcular la sección del conductor de cobre que alimenta una resistencia de calefacción
monofásica a 230 v. y de 7200 W de potencia, situada a 20 m. del origen de la línea, c.d.t.
máxima en línea igual al 1% de U.
1º Calculamos el valor...