Parte 1/2: Cálculo de la Sección de una Línea Eléctrica

La sección de un conductor es la superficie que aparece cuando lo cortamos perpendicularmente a su longitud. Por lo general los conductores son cilíndricos, por lo que la sección suele ser un área circular, la cual se expresa en mm2.

Dado que los conductores no son perfectos y poseen una cierta resistencia eléctrica, cuando son atravesados por una corriente eléctrica se producen dos fenómenos:

Se calientan y pierden potencia.
Al estar conectados en serie con los aparatos eléctricos que alimentan, se produce una caída de tensión, que hace que se reduzca apreciablemente la tensión, al final de la línea.

Éstos son los dos factores más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar la sección más adecuada para una instalación eléctrica.

El cálculo de la sección de los conductores de una línea viene determinado principalmente por los factores siguientes:

Intensidad máxima admisible.
Caída de tensión máxima fijada por el REBT.

Cálculo de la sección teniendo en cuenta la intensidad máxima admisible

El calentamiento de un conductor, entre otros factores, depende de la intensidad de corriente que circule por él. Luego, cuanto mayor sea la corriente que circula por un conductor, mayor tendrá que ser la sección de éste para que no se caliente excesivamente.

Dado que el calor se va a concentrar más en un conductor instalado bajo tubo que en un conductor instalado al aire, también habrá que tener en cuenta, a la hora de determinar la sección, la forma de instalar los conductores y la agrupación de los mismos.

El cálculo de la intensidad máxima admisible se realizará teniendo en cuenta el tipo de corriente, corriente continua y alterna, monofásica o trifásica.

En el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensón, en la ITC BT 19, se prescribe el cálculo de secciones de conductores en instalaciones interiores o receptoras.

Se muestra una tabla, en la cual se indican las intensidades máximas admisibles para cables de cobre a una temperatura del aire de 40 ºC y para distintos métodos de instalación, agrupamientos y tipos de cables. Esta tabla es un resumen de la última versión de la norma UNE 20460-5-523.

Para otras temperaturas, métodos de instalación, agrupamientos y tipos de cable, así como para conductores enterrados, es necesario consultar dicha norma.

Consulta ITC_BT_19

Cálculo de la sección teniendo en cuenta la caída de tensión en las líneas eléctricas

Al igual que hemos visto que las líneas que transportan la energía eléctrica están compuestas por conductores eléctricos de una cierta resistencia que, al ser recorridos por una corriente eléctrica, se calientan, y por lo tanto, producen una pérdida de potencia, también hay que pensar que los conductores de las líneas están coenctados en serie con los receptores, y al ser recorridos por la corriente ocasionan una caída de tensión.

La caída de tensión en las líneas puede llegar a ser un problema para el correcto funcionamiento de los receptores, ya que éstos están diseñados para trabajar a una cierta tensión.

Por ello, no sólo habrá que tener en cuenta el calentamiento del conductor para determinar su sección, sino que también será necesario no sobrepasar el porcentaje de caída de tensión prefijado en el REBT.

Las siguientes expresiones serán las que utilizaremos para realizar el cálculo de la sección por caída de tensión:

Estas expresiones están calculadas utilizando los parámetros de resistividad y conductividad que poseerían los conductores.

En la siguiente tabla se ha calculado la conductividad que poseerían los conductores para diferentes temperaturas con la idea de tener en cuenta estos resultados a la hora de aplicar la norma UNE 20460-5-523.

Además dependiendo del aislamiento del conductor, los valores de conductividad a considerar en función de la temperatura que alcanzará serán los indicados (PVC 70 ºC, XLPE/EPR 90ºC).