Caída de Tensión Explicada

La caída de tensión (VD) ocurre cuando la tensión al final de un tramo de cable es menor que al principio. Cualquier longitud o tamaño de cables tendrá alguna resistencia, y el paso de corriente a través de esta resistencia causará una caída de tensión. A medida que aumenta la longitud del cable, también lo hace su resistencia y reactancia en proporción. Por lo tanto, la VD es particularmente un problema en cables largos, por ejemplo, en edificios más grandes o en propiedades extensas como granjas. Esta técnica se utiliza a menudo para dimensionar correctamente los conductores en cualquier circuito eléctrico monofásico, línea a línea. Esto se puede medir con una calculadora de caída de tensión.

Los cables eléctricos que transportan corriente siempre presentan una resistencia inherente, o impedancia, al flujo de corriente. La VD se mide como la cantidad de pérdida de tensión que ocurre a través de todo o parte de un circuito debido a lo que se llama "impedancia" del cable en voltios.

Demasiada VD en el área de sección transversal de un cable puede causar que las luces parpadeen o se enciendan tenue, que los calentadores no calienten bien y que los motores funcionen más caliente de lo normal y se quemen. Esta condición hace que la carga trabaje más duro con menos tensión impulsando la corriente.

¿Cómo se soluciona esto?

Para disminuir la VD en un circuito, es necesario aumentar el tamaño (sección transversal) de los conductores, esto se hace para reducir la resistencia total de la longitud del cable. Ciertamente, los tamaños de cable de cobre o aluminio más grandes aumentan el costo, por lo que es importante calcular la VD y encontrar el tamaño óptimo de los cables de tensión que reduzca la VD a niveles seguros mientras permanece rentable.

¿Cómo se calcula la caída de tensión?

La VD es la pérdida de tensión causada por el flujo de corriente a través de una resistencia. Cuanto mayor sea la resistencia, mayor será la VD. Para verificar la VD, use un voltímetro conectado entre el punto donde se desea medir la VD. En circuitos DC y AC resistivos, la suma de todas las caídas de tensión a través de cargas conectadas en serie debe sumar la tensión aplicada al circuito (Figura 1).

Cada dispositivo de carga debe recibir su tensión nominal para funcionar correctamente. Si no hay suficiente tensión disponible, el dispositivo no funcionará como debería. Siempre debe asegurarse de que la tensión que va a medir no exceda el rango del voltímetro. Esto puede ser difícil si la tensión es desconocida. En tal caso, siempre debe comenzar con el rango más alto. Intentar medir una tensión superior a la que el voltímetro puede manejar puede dañar el voltímetro. En ocasiones, puede ser necesario medir una tensión desde un punto específico del circuito hasta tierra o un punto de referencia común (Figura 8-15). Para hacerlo, primero conecte la sonda de prueba negra común del voltímetro a la tierra del circuito o al punto común. Luego, conecte la sonda de prueba roja al punto del circuito que desee medir.

Para calcular con precisión la VD para un tamaño de cable dado, longitud y corriente, es necesario conocer con precisión la resistencia del tipo de cable que está utilizando. Sin embargo, AS3000 describe un método simplificado que se puede usar.

La tabla a continuación se toma de AS3000 - especifica 'Am por %Vd' (amperios metros por % de caída de tensión) para cada tamaño de cable. Para calcular la VD de un circuito como un porcentaje, multiplique la corriente (amperios) por la longitud del cable (metros); luego divida este número Ohm por el valor en la tabla.

Por ejemplo, un tramo de 30m de cable de 6mm² que lleva 3 fases de 32A resultará en una caída de 1.5%: 32A x 30m = 960Am / 615 = 1.5%.