14
Jun
Cómo calcular la caída de tensión
Share:
La caída de tensión describe cómo se reduce la energía suministrada por una fuente de tensión a medida que la corriente eléctrica se mueve a través de los elementos pasivos (elementos que no suministran tensión) de un circuito eléctrico. Las caídas de tensión a través de las resistencias internas de la fuente, a través de los conductores, a través de los contactos y a través de los conectores no son deseadas; la energía suministrada se pierde (se disipa).
La caída de tensión de cualquier cable aislado depende de la longitud del cable (en metros), de la corriente nominal requerida (en amperios) y de la impedancia total pertinente por unidad de longitud del cable. La impedancia máxima y la caída de tensión aplicables a cada cable a la temperatura máxima del conductor y en condiciones de corriente alterna se indican en las tablas. Para los cables que funcionan en condiciones de corriente continua, las caídas de tensión correspondientes pueden calcularse mediante la fórmula.
Cálculo de la caída de tensión para un circuito monofásico:
La fórmula para ello es la siguiente
VD = (2 × L × K × I)/CM
En la fórmula anterior
VD es la caída de tensión en el circuito
L es la longitud del recorrido
K es la resistividad del cable
I es la corriente a través del circuito
CM es la medida del diámetro del cable
Los valores de la resistividad y el diámetro del cable están disponibles en las tablas de NEC.
Cómo calcular la caída de tensión
Ejemplo:
Si se quiere encontrar la caída de tensión a través de un circuito monofásico cuya longitud es de 200 pies y que tiene una carga de 50 A. Se da también que el cable es de cobre, de 3 hilos, y de 120/240 voltios.
VD = (2 × 200 × 12 × 50)/41740
(La resistividad del cobre es 12)
VD = 5,75 voltios
Por lo tanto, la caída de tensión media en el circuito es de 5,75 voltios.
Ahora, para calcular el porcentaje de caída de tensión
Porcentaje de VD
(VD/ V) × 100 = 5,75 voltios/240 voltios
= 0.0239 %
Por lo tanto, la caída de tensión en el circuito con las dimensiones anteriores es del 0,0239 %. Esto es menos del 3%, por lo que se puede utilizar.
Cálculo de la VD para un conductor trifásico
Para calcular la tensión a través de un circuito trifásico utilizamos la misma fórmula, pero multiplicamos la fórmula anterior por 0,866. Básicamente, para calcular la caída de tensión entre dos conductores de fase cualquiera la multiplicamos por 1,732/2.
Por lo tanto, la fórmula de cálculo para un conductor trifásico viene dada por
VD = 0,866 (2 × L × R × I/ CM)
La fórmula anterior también puede darse como:
VD = 1,732 (L × R × I /CM)
Se puede calcular la caída de tensión a través del circuito utilizando la fórmula anterior, si se conocen los valores de la longitud del recorrido, la resistividad del conductor, la corriente a través del circuito y la medida del diámetro y cambiar las dimensiones del conductor si es necesario para cambiar la VD a través del circuito.
La caída de tensión de cualquier cable aislado depende de la longitud del cable (en metros), de la corriente nominal requerida (en amperios) y de la impedancia total pertinente por unidad de longitud del cable. La impedancia máxima y la caída de tensión aplicables a cada cable a la temperatura máxima del conductor y en condiciones de corriente alterna se indican en las tablas. Para los cables que funcionan en condiciones de corriente continua, las caídas de tensión correspondientes pueden calcularse mediante la fórmula.
Cálculo de la caída de tensión para un circuito monofásico:
La fórmula para ello es la siguiente
VD = (2 × L × K × I)/CM
En la fórmula anterior
VD es la caída de tensión en el circuito
L es la longitud del recorrido
K es la resistividad del cable
I es la corriente a través del circuito
CM es la medida del diámetro del cable
Los valores de la resistividad y el diámetro del cable están disponibles en las tablas de NEC.
Cómo calcular la caída de tensión
Ejemplo:
Si se quiere encontrar la caída de tensión a través de un circuito monofásico cuya longitud es de 200 pies y que tiene una carga de 50 A. Se da también que el cable es de cobre, de 3 hilos, y de 120/240 voltios.
VD = (2 × 200 × 12 × 50)/41740
(La resistividad del cobre es 12)
VD = 5,75 voltios
Por lo tanto, la caída de tensión media en el circuito es de 5,75 voltios.
Ahora, para calcular el porcentaje de caída de tensión
Porcentaje de VD
(VD/ V) × 100 = 5,75 voltios/240 voltios
= 0.0239 %
Por lo tanto, la caída de tensión en el circuito con las dimensiones anteriores es del 0,0239 %. Esto es menos del 3%, por lo que se puede utilizar.
Cálculo de la VD para un conductor trifásico
Para calcular la tensión a través de un circuito trifásico utilizamos la misma fórmula, pero multiplicamos la fórmula anterior por 0,866. Básicamente, para calcular la caída de tensión entre dos conductores de fase cualquiera la multiplicamos por 1,732/2.
Por lo tanto, la fórmula de cálculo para un conductor trifásico viene dada por
VD = 0,866 (2 × L × R × I/ CM)
La fórmula anterior también puede darse como:
VD = 1,732 (L × R × I /CM)
Se puede calcular la caída de tensión a través del circuito utilizando la fórmula anterior, si se conocen los valores de la longitud del recorrido, la resistividad del conductor, la corriente a través del circuito y la medida del diámetro y cambiar las dimensiones del conductor si es necesario para cambiar la VD a través del circuito.
