Caída de tensión DC en conductores eléctricos por resistencia eléctrica

Después del factor de ampacidad, o capacidad máxima del conductor en ampere, la caída de tensión es el parámetro más importante al seleccionar el cableado. Por ello, aquí te presentamos como hacer el cálculo de caída de tensión en DC en conductores eléctricos.

Este fenómeno implica la perdida de potencia que se produce en el conductor debido a su resistencia eléctrica. Esto tiene como consecuencia que la cantidad de potencia que genera la fuente no es la misma que llega a la carga, ya que el voltaje en el equipo es menor.

Lo anterior se representa en la siguiente imagen.

Se tiene que V_EQUIPO es menor que V_dc y es bien sabido que la energía “no se crea ni se destruye, solo se transforma”. Atendiendo este principio, se tendrá:

V_dc = V_RC + V_RC + V_EQUIPO

Por otra parte, es preciso aclarar que este factor es diferente a su similar en energía AC y, su forma de cálculo, igualmente es distinta.

Por otra parte, se puede realizar por 2 metodologías. A continuación, te describimos una de ellas. ¡Veamos!

Cálculo de caída de tensión en DC utilizando los valores de resistencia eléctrica de los conductores

Para ello se utiliza la siguiente ecuación:

Donde:

ρ = Es el valor de la resistividad del material del conductor a una temperatura de 20 °C, el mismo corresponde a:

• Cobre es igual a 1,7 x 10^-8 ohmios por metro (Ω – m)
• Aluminio es igual a 2,65 x 10^-8 Ohm por metro (Ω – m)

L = Longitud total del circuito, es decir, la distancia que hay desde la fuente de energía al equipo y viceversa

I = Valor de corriente máxima que circulara por el conductor o consumo máximo del equipo en Ampere

A = Es el área o sección del conductor

Ten en cuenta, que debes colocar todos los datos en las mismas unidades de medida.

Utilizando la tabla que te mostramos a continuación, hallas el calibre del conductor utilizando el área:

Después, hallas el valor de resistencia con el área o sección del conductor en la siguiente tabla:

Una vez tengas el valor de R calculas la caída de tensión en el conductor con la siguiente ecuación:

Donde I es el valor de corriente máximo que consume el equipo. Este V_C es el valor de caída tensión en el conductor de la fuente a la carga, por lo que, para el circuito completo, si se tiene el mismo conductor, sería V_T= 2 x V_C.

En otras palabras, este V_T sería la caída de tensión del circuito. Si quieres saber el nivel de voltaje que llega a la carga, solo debes restar este valor al del voltaje que suministra la fuente:

V_CARGA = V_DC – V_T

Luego deberás comprobar si este nivel de tensión es adecuado para el funcionamiento del equipo. De no ser, así pues, debes incrementar el calibre del conductor hasta que la tensión sea satisfactoria.

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Nuestro próximo post titulado Cálculo de caída de tensión en DC en conductores eléctricos por factor de conductividad comercial te explicaremos otro método. ¡No te lo pierdas!

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