Caída de Tensión: Cálculo y Verificación según REBT
Aprende a calcular la caída de tensión en circuitos monofásicos y trifásicos, verificar el cumplimiento del REBT y optimizar la sección de los conductores.
La caída de tensión es la diferencia de potencial entre el inicio y el final de un conductor cuando circula corriente por él. Toda instalación eléctrica experimenta caída de tensión, y el REBT establece límites máximos que deben cumplirse para garantizar el correcto funcionamiento de los receptores.
Una caída de tensión excesiva provoca luminarias que parpadean, motores que se sobrecalientan y equipos electrónicos que funcionan de forma errática. En esta guía te enseñamos a calcularla y verificarla paso a paso.
Límites de caída de tensión según el REBT
La ITC-BT-19 establece los siguientes límites de caída de tensión máxima desde el origen de la instalación (contadores) hasta cualquier punto de utilización:
| Tipo de instalación | Alumbrado | Otros usos (fuerza) |
|---|---|---|
| Instalación de enlace (acometida a contadores) | 0,5% | 0,5% |
| Instalación interior — con un solo usuario | 3,0% | 5,0% |
| Instalación interior — con varios usuarios | 3,0% | 5,0% |
Valores absolutos máximos:
| Circuito | Monofásico (230 V) | Trifásico (400 V) |
|---|---|---|
| Alumbrado (3%) | 6,9 V | 12,0 V |
| Fuerza (5%) | 11,5 V | 20,0 V |
Fórmulas de cálculo
Circuito monofásico:
ΔV = 2 × I × L × R_unitaria
ΔV = 2 × I × L × ρ / S
ΔV = 2 × P × L × ρ / (S × V)
Circuito trifásico:
ΔV = √3 × I × L × R_unitaria
ΔV = √3 × I × L × ρ / S
ΔV = √3 × P × L × ρ / (S × V_L × cos φ × V_L)
Simplificación trifásica:
ΔV = P × L × ρ / (S × V_L) (equilibrado, cos φ incluido en P)
Caída de tensión en porcentaje:
ΔV(%) = (ΔV / V_nominal) × 100
Variables:
- ΔV = caída de tensión (V)
- I = corriente (A)
- L = longitud del conductor (m) — solo ida
- ρ = resistividad del conductor (Ω·mm²/m)
- S = sección del conductor (mm²)
- P = potencia activa (W)
- V = tensión nominal (V)
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1: Circuito de alumbrado de vivienda
Circuito C1 (ITC-BT-25): 10 puntos de luz, 200 W total, sección 1,5 mm², longitud 18 m, monofásico 230 V.
I = 200 / 230 = 0,87 A
ΔV = 2 × 0,87 × 18 × 0,02132 / 1,5 = 0,45 V
ΔV(%) = 0,45 / 230 × 100 = 0,19% ✓ (< 3%)
Ejemplo 2: Línea de alimentación a nave industrial
Un cuadro secundario de 45 kW (cos φ = 0,85) situado a 80 m del cuadro general, trifásico 400 V, cobre, sección 25 mm².
I = 45.000 / (1,732 × 400 × 0,85) = 76,44 A
ΔV = 1,732 × 76,44 × 80 × 0,02132 / 25 = 9,05 V
ΔV(%) = 9,05 / 400 × 100 = 2,26%
Queda un 5% − 2,26% = 2,74% para los circuitos de fuerza interiores. Queda un 3% − 2,26% = 0,74% para los circuitos de alumbrado interiores. ⚠️ Muy justo.
Si hay circuitos de alumbrado en esta nave, conviene aumentar la sección a 35 mm²:
ΔV = 1,732 × 76,44 × 80 × 0,02132 / 35 = 6,47 V = 1,62%
Ahora queda 3% − 1,62% = 1,38% para alumbrado interior. ✓
Ejemplo 3: Carga distribuida (iluminación a lo largo de un pasillo)
10 luminarias de 50 W cada una, uniformemente repartidas a lo largo de 40 m, sección 2,5 mm², monofásico.
Para cargas repartidas uniformemente, la caída de tensión es la mitad que si toda la carga estuviese al final:
ΔV = 2 × I_total × (L/2) × ρ / S = 2 × 2,17 × 20 × 0,02132 / 2,5 = 0,74 V = 0,32% ✓
Estrategias de optimización
Cuando la caída de tensión es el criterio limitante, existen varias estrategias para reducirla:
1. Aumentar la sección del conductor La solución más directa. Duplicar la sección reduce la caída a la mitad. Efectiva pero costosa en líneas largas.
2. Reducir la longitud Acercar los cuadros de distribución a las cargas. En naves industriales, instalar cuadros secundarios cerca de las zonas de mayor consumo.
3. Elevar la tensión Convertir circuitos monofásicos (230 V) a trifásicos (400 V) reduce la caída de tensión para la misma potencia. La fórmula trifásica tiene √3 (1,73) frente al factor 2 del monofásico, y la tensión es mayor.
4. Mejorar el factor de potencia Compensar la reactiva reduce la corriente total I = P / (V × cos φ), lo que a su vez reduce la caída de tensión.
5. Utilizar cobre en lugar de aluminio El aluminio tiene un 60% más de resistividad: la caída de tensión será mayor para la misma sección. En aplicaciones donde la caída es crítica, el cobre es siempre preferible.
| Estrategia | Eficacia | Coste | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| ↑ Sección | Alta | Medio-Alto | Universal |
| ↓ Longitud | Alta | Variable | Diseño de distribución |
| ↑ Tensión (3φ) | Alta | Bajo | Líneas largas |
| ↑ cos φ | Media | Bajo | Industrial |
| Cobre vs aluminio | Media | Medio | Líneas críticas |
Normativa aplicable
ITC-BT-19 — Prescripciones generales
"Establece los límites de caída de tensión: 3% para alumbrado y 5% para otros usos, desde el origen de la instalación."
ITC-BT-15 — Instalaciones de enlace
"Limita la caída de tensión en derivaciones individuales al 0,5% para un solo usuario y 1% para varios usuarios."
Conclusión
La caída de tensión es un criterio de dimensionado que todo electricista debe verificar, especialmente en instalaciones con líneas largas. Los límites del REBT (3% alumbrado, 5% fuerza) son estrictos y acumulativos, por lo que hay que considerar toda la cadena desde el contador hasta el punto de utilización.
Las fórmulas son sencillas: para monofásico, ΔV = 2 × I × L × ρ / S; para trifásico, ΔV = √3 × I × L × ρ / S. La clave está en usar la resistividad correcta (a temperatura de servicio) y no olvidar que los porcentajes se acumulan a lo largo de la instalación.
Nuestra calculadora de caída de tensión automatiza estos cálculos y te indica si tu circuito cumple los límites del REBT.
Preguntas frecuentes
Sí. La caída de tensión total es la suma de las caídas en cada tramo desde el origen hasta el receptor. Si la línea principal tiene un 1,5% y el circuito interior un 1,8%, la caída total es 3,3%, que supera el 3% permitido para alumbrado.