Calculadora Impedancia de Bucle - Corriente Defecto ITC-BT-24

¿Qué es la impedancia de bucle de defecto?

Cuando un cable suelto toca la carcasa metálica de un equipo, la corriente de defecto debe recorrer un camino cerrado (bucle) hasta la fuente para que la protección pueda detectarla y desconectarla. La impedancia de ese bucle (Zs) determina la magnitud de la corriente de defecto y, por tanto, si la protección dispara lo suficientemente rápido.

El principio es simple: cuanto menor sea Zs, mayor será la corriente de defecto, y más rápido actuará el dispositivo de protección. Si Zs es demasiado alta, la corriente de defecto puede ser insuficiente para disparar el magnetotérmico en el tiempo requerido.

El recorrido del bucle de defecto

Fuente → Fase → Punto de defecto → PE → Tierra → Neutro → Fuente

La impedancia total es:

Zs = Zt + Zfase + ZPE

Donde:

• Zt = impedancia del transformador de alimentación (típicamente 10-40 mΩ)
• Zfase = impedancia del conductor de fase (depende de sección y longitud)
• ZPE = impedancia del conductor de protección

Para conductores de cobre, la resistencia por metro a 20°C:

R = ρ × L / S = 0,0175 × L / S (Ω)

Condición de protección: ITC-BT-24

La norma exige que la corriente de defecto sea suficiente para disparar la protección en el tiempo máximo permitido:

Zs × Ia ≤ U0

Donde:

• Zs = impedancia de bucle (Ω)
• Ia = corriente de actuación del dispositivo en el tiempo requerido (A)
• U0 = tensión fase-tierra (230V en España)

Tiempos máximos de desconexión (ITC-BT-24, Tabla 1)

Para un magnetotérmico curva C de 16A, la corriente de actuación magnética a 0,4s es aproximadamente 5 × In = 80A.

Esto significa: Zs ≤ 230 / 80 = 2,875 Ω → esta es la impedancia máxima del bucle.

Cómo calcular Zs para un circuito concreto

Método de cálculo (fase + PE de cobre)

Zs = Zt + (ρ × L / S_fase) + (ρ × L / S_PE)

Factor de corrección por temperatura (el conductor se calienta en defecto):

Zs_caliente = Zs_20°C × (1 + α × (T_final - 20))

Para cobre, α = 0,00393 /°C. Si T_final = 70°C (PVC): factor ≈ 1,20.

Impedancias máximas de bucle función de la protección

Ejemplo práctico: circuito de tomas en vivienda

Datos:

• Magnetotérmico: curva C, 20A
• Cable: 2,5 mm² Cu (fase) + 2,5 mm² Cu (PE)
• Longitud: 25 m
• Impedancia del transformador: Zt = 0,02 Ω

Paso 1 — Impedancias de conductores a 20°C:

Z_fase = 0,0175 × 25 / 2,5 = 0,175 Ω
Z_PE = 0,0175 × 25 / 2,5 = 0,175 Ω

Paso 2 — Impedancia total a 20°C:

Zs = 0,02 + 0,175 + 0,175 = 0,370 Ω

Paso 3 — Corrección por temperatura (PVC, factor 1,20):

Zs_caliente = 0,370 × 1,20 = 0,444 Ω

Paso 4 — Verificación:

Zs_máx = 230 / (5 × 20) = 2,30 Ω
0,444 Ω ≤ 2,30 Ω ✅ → El magnetotérmico disparará a tiempo

Corriente de defecto real:

Id = 230 / 0,444 = 518 A >> 100 A (disparo instantáneo) ✅

Errores comunes

No corregir por temperatura: La impedancia a temperatura de servicio es un 20% mayor que a 20°C. Sin esta corrección, se sobreestima la corriente de defecto y se puede no detectar un circuito que no cumple.

Olvidar la impedancia del transformador: En circuitos cortos (< 10 m), Zt puede ser una parte significativa de Zs. No incluirla infla artificialmente la corriente de defecto calculada.

Confundir Ia del magnetotérmico: Para curva B, Ia = 3-5 × In; para curva C, Ia = 5-10 × In; para curva D, Ia = 10-20 × In. Usar el multiplicador incorrecto invalida toda la verificación.

Suponer que el diferencial lo resuelve todo: El diferencial protege contra contactos directos e indirectos, pero la verificación de impedancia de bucle sigue siendo necesaria para garantizar que los magnetotérmicos puedan cortar corrientes de cortocircuito monofásicas en el tiempo requerido.