Calculadora de Caída de Tensión - ITC-BT-19 REBT

¿Qué es la caída de tensión?

La caída de tensión es la reducción del voltaje que se produce cuando la corriente eléctrica recorre un conductor desde su origen hasta el punto de consumo. Piense en una manguera de riego: si la manguera es muy larga y estrecha, el agua llega al final con menos presión. Del mismo modo, un cable eléctrico largo o de sección insuficiente "pierde" tensión por el camino, y los equipos conectados al final reciben menos voltaje del necesario.

Esta pérdida no es un defecto del sistema, sino una consecuencia física inevitable de la resistencia eléctrica de todo conductor. El objetivo del ingeniero es mantenerla dentro de límites seguros y normativos.

¿Por qué es crítica según el REBT?

Una caída de tensión excesiva no solo incumple la normativa, sino que genera problemas reales:

• Iluminación: Las lámparas parpadean, reducen su vida útil y su flujo luminoso cae de forma no lineal (una caída del 5% en tensión puede suponer un 15% menos de luz).
• Motores: Arrancan con dificultad, se sobrecalientan y consumen más corriente de la nominal, acortando su vida útil.
• Electrónica sensible: Equipos informáticos y autómatas pueden sufrir reinicios o fallos intermitentes.
• Seguridad: Una tensión reducida obliga a los equipos a consumir más corriente para entregar la misma potencia, lo que puede provocar el calentamiento excesivo de cables y conexiones.

El instalador autorizado debe verificar la caída de tensión antes de emitir el Certificado de Instalación Eléctrica (CIE) conforme al RD 842/2002.

Normativa: ITC-BT-19 al detalle

La ITC-BT-19 del REBT establece los límites máximos de caída de tensión medidos desde el origen de la instalación (CGP o LGA) hasta cualquier punto de utilización:

Estos porcentajes se distribuyen entre los distintos tramos de la instalación:

La suma total desde el contador hasta el receptor no debe superar el límite del 3% o 5% según el tipo de circuito. Por ello, un mal reparto en la LGA puede condicionar todos los circuitos interiores.

Fórmulas de cálculo de la caída de tensión

Sistema monofásico (230V):

ΔV = 2 × ρ × L × I / S

Sistema trifásico (400V):

ΔV = √3 × ρ × L × I / S

Donde:

• ΔV = caída de tensión en voltios (V)
• ρ = resistividad del conductor en Ω·mm²/m (cobre: 0,0172; aluminio: 0,0282 a 20°C)
• L = longitud del cable en metros (un solo sentido, no ida y vuelta)
• I = corriente de servicio en amperios (A)
• S = sección del conductor en mm²

Para expresar la caída en porcentaje:

ΔV% = (ΔV / V_nominal) × 100

Cuando el factor de potencia (cos φ) difiere significativamente de 1, la fórmula más precisa para monofásico es:

ΔV = 2 × L × I × (R × cos φ + X × sen φ)

donde R y X son la resistencia y reactancia unitarias del cable (Ω/km).

Factores que afectan la caída de tensión

Longitud del cable: Relación directamente proporcional. Un cable de 50 m tiene el doble de caída que uno de 25 m a igualdad de condiciones.

Sección del conductor: Relación inversamente proporcional. Pasar de 10 mm² a 16 mm² reduce la caída un 37,5%.

Material del conductor: El aluminio (ρ = 0,0282) genera un 64% más de caída que el cobre (ρ = 0,0172) para la misma sección.

Temperatura de servicio: La resistividad del cobre aumenta un 0,39% por cada °C. A 70°C (temperatura máxima del PVC), la resistividad real del cobre es 0,0213 Ω·mm²/m, un 24% más que a 20°C.

Factor de potencia: Con cos φ = 0,8 en vez de 1, la componente activa de la caída se reduce, pero aparece la componente reactiva. En secciones grandes (≥ 50 mm²) la reactancia del cable (X ≈ 0,08 Ω/km) cobra relevancia.

Ejemplo práctico: línea a cuadro secundario industrial

Datos del proyecto:

• Sistema trifásico 400V, 50 Hz
• Potencia: 15 kW, cos φ = 0,85
• Longitud: 40 m de cable de cobre
• Aislamiento XLPE, instalación en bandeja (método E)
• Circuito de fuerza (límite: 5%)

Paso 1 — Calcular la corriente:

I = P / (√3 × V × cos φ)
I = 15.000 / (1,732 × 400 × 0,85) = 25,5 A

Paso 2 — Probar con sección 6 mm²:

ΔV = √3 × 0,0172 × 40 × 25,5 / 6 = 5,08 V
ΔV% = (5,08 / 400) × 100 = 1,27%

Paso 3 — Verificar intensidad admisible: Según ITC-BT-19, Tabla 1 (XLPE, método E), un cable de 6 mm² admite 46 A > 25,5 A. ✅

Paso 4 — Verificar caída total: Si la DI tiene 0,8% de caída previa, la suma es 0,8% + 1,27% = 2,07% < 5%. ✅

Resultado: Sección de 6 mm² válida por ambos criterios.

Errores comunes en el cálculo

Olvidar el reparto de caída anterior: Calcular solo el circuito interior sin considerar la caída acumulada en LGA y DI puede dar un resultado que incumple al sumar todos los tramos.

Usar resistividad a 20°C en cables que trabajan a 70°C: La resistividad real bajo carga es un 24% mayor. Para el cálculo según REBT se admite usar 20°C, pero en instalaciones críticas conviene verificar a temperatura de servicio.

Confundir tensión de línea y de fase en trifásico: Aplicar 230V en la fórmula trifásica en vez de 400V duplica el porcentaje de caída calculado.

Ignorar el factor de potencia: En cargas inductivas (motores, transformadores) con cos φ = 0,7-0,8, la corriente real es significativamente mayor que la calculada con cos φ = 1.

Tablas de referencia rápida

Resistividad de conductores (según UNE 20003)

Secciones normalizadas y capacidad orientativa (Cu, XLPE, Método B1)