Qué es la caída de tensión
Todo conductor tiene resistencia. Cuando por él circula una corriente, parte de la tensión se consume en recorrerlo, de manera que el receptor ve menos voltaje que el del cuadro. Ese descenso, medido entre el origen y los terminales del aparato, es la caída de tensión.
Matemáticamente es un producto sencillo: resistencia del circuito por intensidad. En corriente alterna aparece además un componente reactivo por la inductancia de los cables, pequeño en edificación pero relevante en líneas largas o con mucha carga.
Se expresa en voltios o, más cómodo para comparar con la norma, en porcentaje de la tensión nominal. La comprobación se hace siempre en el peor ramal: el más largo, con la mayor carga prevista.
Por qué importa en el funcionamiento diario
Una caída de tensión excesiva no suele cortar la luz de golpe; se manifiesta en forma de síntomas acumulativos que en la práctica se confunden con averías:
- Los motores arrancan peor con carga y consumen más corriente para la misma potencia, lo que los calienta.
- Las luminarias bajan de brillo y las lámparas con electrónica sufren más estrés.
- Los equipos con fuentes conmutadas trabajan cerca de su límite y pueden reiniciarse solos.
- El propio conductor y sus bornes se recalientan, porque la caída se transforma en calor.
Por eso la caída de tensión es un criterio de dimensionado, no un dato anecdótico: junto con la corriente admisible define la sección mínima aceptable de cada circuito.
Límites admisibles según IEC 60364
El marco de referencia es IEC 60364, con sus tablas de caída de tensión admisible. La regla que se aplica en la práctica profesional es la siguiente:
- 5 % como límite global entre el punto de entrega y los terminales de los receptores de la instalación.
- 3 % como referencia habitual dentro de la instalación del usuario, y en particular para circuitos de alumbrado cuando la reglamentación nacional lo exige.
La normativa local de cada país puede precisar estos valores según la tensión del suministro y el uso del edificio; conviene verificar el texto aplicable antes de cerrar el proyecto. Lo que no cambia es el método: estimar la caída del ramal crítico y compararla con el porcentaje admitido.
Cómo calcularla: fórmulas de uso diario
En instalaciones de baja tensión cortas se desprecia la reactancia y se usan fórmulas simplificadas con la resistividad del material. Para un circuito monofásico:
ΔU = 2 × ρ × L × I / S
El factor 2 aparece porque la corriente recorre ida y vuelta. En un circuito trifásico equilibrado:
ΔU = √3 × ρ × L × I / S
Donde ρ es la resistividad del conductor (0,0175 Ω·mm²/m para cobre y 0,0283 Ω·mm²/m para aluminio, a 20 °C), L la longitud del ramal en metros, I la intensidad de cálculo en amperios y S la sección en mm². El resultado se divide por la tensión nominal y se multiplica por 100 para obtener el porcentaje.
Para instalaciones mayores conviene partir de la resistencia por kilómetro que publican los fabricantes e incorporar la reactancia según la distancia entre conductores.
Tabla orientativa de resistencias por kilómetro
Estos valores facilitan los cálculos rápidos en el cuaderno o en la hoja de cálculo. Resistencia por kilómetro de conductores de cobre:
| Sección (mm²) | R' (Ω/km) |
|---|---|
| 1,5 | 12,1 |
| 2,5 | 7,41 |
| 4 | 4,61 |
| 6 | 3,08 |
| 10 | 1,83 |
| 16 | 1,15 |
| 25 | 0,727 |
Como ejemplo de lectura: un ramal monofásico de 25 m de 4 mm² con 20 A pierde 2 × 4,61/1000 × 25 × 20 ≈ 4,6 V, un 2 % sobre 230 V. Para el mismo recorrido con 32 A haría falta subir a 6 mm² o 10 mm² según el margen que se quiera dejar. La calculadora de caída de tensión automatiza esta comprobación por circuito.
Qué hacer cuando se supera el límite
Si el ramal crítico se sale del porcentaje admitido, hay cuatro correcciones típicas, por orden de frecuencia:
- Subir la sección del circuito afectado. Es la más directa y la que menos altera el proyecto.
- Acortar o redistribuir: mover el cuadro, agrupar receptores cercanos o separar los que quedan lejos en circuitos propios.
- Equilibrar las fases en trifásico, de forma que ninguna soporte el ramal más largo con la mayor carga.
- Considerar el paso a trifásico en instalaciones grandes: la misma potencia circula con menos intensidad y la caída se reduce.
Cualquier modificación debe recalcular también la protección del circuito, porque al cambiar la sección cambia la corriente admisible y puede cambiar el calibre del automático.
Ejemplo resuelto y control del resultado
Tomemos un almacén con un trifásico de 400 V y un motor de 7,5 kW a 45 m del cuadro, con un factor de potencia de 0,85. La intensidad es I = 7 500 / (√3 × 400 × 0,85) ≈ 12,7 A. Con 2,5 mm² de cobre: ΔU = √3 × 7,41/1000 × 45 × 12,7 ≈ 7,3 V, un 1,8 % sobre 400 V; el valor queda holgado. Si en cambio el mismo motor estuviera a 120 m, la caída pasaría del 4,5 % y habría que subir a 4 mm² o acortar la ruta.
Los fallos habituales en esta comprobación son descontar la longitud total por el camino real de la tubería, olvidar el factor de simultaneidad al estimar la corriente máxima del ramal y usar la tensión nominal del suministro en lugar de la medida en el punto de entrega, que puede estar ya algo baja.
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Preguntas frecuentes
¿Qué caída de tensión se considera admisible?
Como referencia, 5 % entre el punto de entrega y los terminales de los receptores, con 3 % como guía dentro de la instalación y para alumbrado. Verifica siempre la normativa local.
¿Dónde se mide la caída de tensión real?
Entre el origen del circuito y los terminales del receptor más desfavorable, con la carga prevista conectada y en régimen de trabajo normal.
¿Subir la sección siempre resuelve el problema?
Normalmente sí, porque la caída es inversamente proporcional a la sección. Si la longitud es muy grande, también conviene replantar la ruta o el emplazamiento del cuadro.
¿La caída de tensión afecta al consumo de la instalación?
Afecta al rendimiento: los motores absorben más corriente por la misma potencia útil y los conductores disipan más calor. No reduce la factura, pero sí acorta la vida útil de los aparatos.