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ESCUELA POLITÉNICA DEL EJÉRCITO

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS

NOMBRE: Yépez Figueroa Jhonny J. CURSO: 6º “A” Mecatrónica
TITULO: Caída de tensión en conductores. FECHA: 13 /10 /10

DEFINICIÓN:
Llamamos caída de tensión de un conductor a la diferencia de potencial que existe entre los extremos del mismo. Este valor se mide envoltios y representa el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente por ese conductor. Así mismo, la caída de tensión es medida frecuentemente en tanto por ciento de la tensión nominal de la fuente de la que se alimenta. Por lo tanto, si en un circuito alimentado a 400 Voltios de tensión se prescribe una caída máxima de tensión de una instalación del 5%, esto significará que en dicho tramo nopodrá haber más de 20 voltios, que sería la tensión perdida con respecto a la tensión nominal. No existe un conductor perfecto, pues todos presentan una resistividad al paso de la corriente por muy pequeña que sea, por este motivo ocurre que un conductor incrementa la oposición al paso de la corriente, a medida que también va aumentando su longitud. Si esta resistencia aumenta, por consiguienteaumenta el desgaste de fuerza, es decir, la caída de tensión. Podríamos decir que la caída de tensión de un conductor viene determinada por la relación que existe entre la resistencia que ofrece este al paso de la corriente, la carga prevista en el extremo más lejano del circuito y el tipo de tensión que se aplicará a los extremos.

CALCULOS DE CAIDA DE TENSIÓN:
En el caso de la corriente alternala caída de tensión se puede calcular (en Voltios) con la formula aproximada: ∆U=K∙I∙L∙[R∙cos(α) + X∙sen(α)]
K | = 1 para monofásico de 2 hilos; 2 para monofásico de 3 hilos y √3 para trifásicas. |
Donde
L | = longitud de la línea, en km. |
I | = corriente transportada, en A. |
R | = resistencia eléctrica a la temperatura de ejercicio, en Ω/km. |
X | = reactancia inductiva del cable a50 hz, en Ω/km. |
cos(α) | = factor de potencia de la carga. |

Los valores de ∆U indicados valen también para corriente continua poniendo cos(α)=1 y sen(α)=0. La potencia que consume la carga es:
Monofásico de 2 hilos: P=Vn∙I∙ cos(α).
Monofásico de 3 hilos: P=2∙Vn∙I∙ cos(α).
Trifásico: P=√3∙Vf∙I∙ cos(α).
Se despeja I. La caída de voltaje por resistencia en el conductor;(considerando su longitud total de ida y vuelta), es: ∆UI=I∙[ R∙cos(α) + X∙sen(α)]
Reemplazando I en ∆UI:
Monofásico de 2 hilos: ∆UI=[R + X∙tan(α)]∙[P/Vn]
Monofásico de 3 hilos: ∆UII=2∙[R + X∙tan(α)]∙[P/Vn]
Trifásico: ∆UIII=√3∙[R + X∙tan(α)]∙[P/Vf]
Las caídas de tensión en % que daría expresado de la siguiente manera:
Monofásico de 2 hilos: E%I=4∙L∙I / (S∙ Vn)
Monofásico de 3 hilos: E%II=2∙L∙I /(S∙ Vn)
Trifásico: E%III=2∙√3∙L∙I / (S∙ Vf)
P | = Potencia activa en vatios transportada por la línea. |
Donde:
Vn | = Voltaje de fase a neutros en V. |
Vf | = Voltaje entre fases en V. |
∆UI | = Caída de tensión en trifásico en voltios. |
S | = Sección transversal del conductor en mm2. |
L | = Longitud del cable considerado en m. |
E% | = Caída de tensión. |
tan(α) | =Tangente del ángulo correspondiente al factor de potencia de la carga |

La reactancia X de los conductores varía con el diámetro y la separación entre conductores. En el caso de redes de distribución aéreas trenzadas es sensiblemente constante al estar los conductores reunidos en haz, siendo del orden de X=0,1Ω/km. En el caso de redes de distribución subterráneas se puede estimar el valor de lareactancia inductiva como 0,1Ω/km, o bien como un incremento adicional de la resistencia. Así podemos suponer que para un conductor cuya sección sea:

Tabla 1: Valores aproximado de la reactancia inductiva.
Para secciones menores o iguales a 120mm2, como es lo habitual tanto en instalaciones de enlace como en instalaciones interiores, la contribución a la caída de tensión por efecto de la...