Sección de cable y caída de tensión
A partir de los vatios o los amperios, la longitud del recorrido y el método de instalación, la sección más fina que aguanta la corriente y se queda por debajo del 4%, además de la longitud máxima.
El factor de potencia (cos φ) vale 1 en estufas, hornos, termos eléctricos y bombillas de filamento, unos 0,9 en una carga doméstica mixta y unos 0,8 en un motor. En corriente continua no existe y desaparece del cálculo.
La longitud es la distancia del cuadro al aparato, medida por el recorrido real del cable (las bajadas y los recodos cuentan). El camino de vuelta lo añade el cálculo, así que no lo dupliques tú.
El factor K reduce la intensidad admisible cuando las condiciones son peores que las que supone la tabla (varios circuitos en el mismo tubo, sala caliente, terreno seco). Déjalo en 1 si el cable va solo y a temperatura normal. El límite del 4% es el que recomiendan la IEC 60364-5-52 y la italiana CEI 64-8/5 art. 525.
El cálculo se hace en tu navegador y no se envía ningún dato a ninguna parte. Es un primer dimensionado para acertar con el orden de magnitud, no un proyecto: las instalaciones fijas las tiene que montar y certificar un electricista cualificado.
Cómo se usa
Escribe lo que consume la carga (en vatios o en amperios, lo que sepas), la tensión, cuántos metros de cable hacen falta de verdad para llegar y cómo se va a instalar. La herramienta calcula la caída de tensión y la intensidad admisible de todas las secciones comerciales, de 1,5 a 95 mm², y señala la más fina que pasa las dos comprobaciones. La tabla que hay debajo del resultado enseña el margen, es decir, lo cerca que estás del límite y hasta dónde podrías llegar todavía.
La fórmula, y por qué cuenta el camino de vuelta
En monofásica y en corriente continua la caída es 2 · ρ · L · I · cos φ ÷ S, y en trifásica el 2 se convierte en la raíz de 3 porque la caída se mide entre dos fases. Ese 2 es el motivo de que una tirada de 30 metros sean 60 metros de cobre: la corriente va y vuelve. La resistividad ρ del cobre es 0,018 ohmios·mm²/m a 20 °C y sube con la temperatura según ρ(T) = ρ₂₀ · (1 + 0,00393 · (T − 20)), así que a 70 °C llega a 0,0215, una quinta parte más. El aluminio parte de 0,028, y por eso necesita una sección mayor para la misma corriente.
De dónde sale el 4%
La IEC 60364-5-52 (y la italiana CEI 64-8/5 art. 525) recomienda que la caída entre el origen de la instalación y cualquier punto de uso se quede por debajo del 4% de la tensión nominal, es decir 9,2 V de 230 V. Es una recomendación con excepciones, no una prohibición, pero por debajo de esa cifra los motores arrancan bien, los led no parpadean y una resistencia entrega la potencia que pone en su etiqueta. En una instalación de 12 V es habitual un 3% más estricto, porque el 4% de 12 V es menos de medio voltio: el límite es un campo que puedes cambiar.
La intensidad admisible, el factor K y el magnetotérmico
La intensidad admisible Iz es la corriente que el cable puede llevar sin que su aislamiento pase de la temperatura para la que está hecho. Depende casi por completo de cómo disipa el calor el cable, no del cobre en sí: la misma sección de 2,5 mm² lleva 24 A en un tubo sobre la pared y 30 A al aire. Las cifras que se usan aquí salen de las tablas CEI-UNEL 35024/1 para un solo circuito, con aire a 30 °C y terreno a 20 °C; varios circuitos en el mismo tubo o una sala más caliente la recortan, y para eso está el factor K (0,7 con tres circuitos en el mismo tubo, por ejemplo). El magnetotérmico que se propone sigue la regla Ib ≤ In ≤ Iz, que protege el cable y no el aparato.
Lo que esta herramienta no hace
Es un primer dimensionado, pensado para acertar con el orden de magnitud y que no compres el rollo equivocado, no un proyecto. No comprueba la resistencia al cortocircuito, la protección contra contactos indirectos, la sección del conductor de protección o del neutro ni la punta de arranque de los motores, y no tiene en cuenta la reactancia del cable, que por encima de 25 mm² hace que la caída real sea algo mayor que la que se muestra. En aluminio la intensidad admisible se estima en el 78% de la del cobre. Las secciones están en mm², las que se usan fuera de Norteamérica (2,5 mm² queda entre AWG 14 y 13, 6 mm² se acerca al AWG 10 y 16 mm² al AWG 6), y las tablas son las de la IEC, no las del NEC. Las instalaciones fijas las tiene que montar y certificar un electricista cualificado.