El Método de Selección de Cable
La sección del conductor eléctrico ($S$, expresada en milímetros cuadrados, mm²) no se puede elegir al azar. El proyectista debe realizar un cálculo bidireccional resolviendo de forma independiente el criterio térmico (intensidad admisible) y el criterio de la caída de tensión. La sección de diseño definitiva será siempre la mayor de las dos calculadas, garantizando el cumplimiento simultáneo de ambas exigencias.
Dimensionado Práctico y Normalización
1. Despeje por Caída de Tensión
Despejando de las fórmulas de caída de tensión vistas en el tema anterior, la sección teórica mínima ($S_{teorica}$) viene dada por:
- Monofásico: $S_{teorica} = \frac{2 \cdot P \cdot L}{\gamma \cdot \Delta V_{lim} \cdot V_N}$
- Trifásico: $S_{teorica} = \frac{P \cdot L}{\gamma \cdot \Delta V_{lim} \cdot V_N}$
Donde $\Delta V_{lim}$ es la caída de tensión en voltios máxima autorizada (ej. $6,9\text{ V}$ para el 3% en $230\text{ V}$).
2. Secciones Comerciales Normalizadas
El metal no se fabrica en medidas continuas. Una vez obtenida la sección teórica (por ejemplo, $4,78\text{ mm}^2$), se debe redondear al valor superior de la lista normalizada de conductores de cobre para instalaciones receptoras de baja tensión:
3. Verificación Térmica
Una vez seleccionada la sección comercial normalizada (siguiendo el ejemplo, $6\text{ mm}^2$), se contrasta con las tablas de corriente admisible ($I_z$) del método de instalación. Si la capacidad térmica del cable es mayor o igual a la de la protección elegida ($I_z \ge I_n$), la sección es apta y se valida.
Ejemplo de Cálculo Completo Resuelto
Se desea alimentar un termo eléctrico monofásico de $4.600\text{ W}$ de potencia activa a una distancia de $40\text{ metros}$ del cuadro general. El pliego limita la caída de tensión al 3% ($6,9\text{ V}$). Se emplea conductor de cobre XLPE ($\gamma = 44$).
- Sección teórica por caída de tensión: $$S = \frac{2 \cdot 4600 \cdot 40}{44 \cdot 6,9 \cdot 230} = \frac{368.000}{69.828} \approx 5,27\text{ mm}^2$$
- Sección comercial elegida preliminar: Redondeando al alza, seleccionamos $6\text{ mm}^2$.
- Comprobación térmica: La intensidad de diseño es $I_b = 4600 / 230 = 20\text{ A}$, protegida con magnetotérmico de $I_n = 20\text{ A}$ o $25\text{ A}$. El cable de $6\text{ mm}^2$ bajo tubo en pared disipa $I_z = 32\text{ A}$. Como $32\text{ A} \ge 25\text{ A}$, el diseño CUMPLE.
def seleccionar_seccion_comercial(potencia_w, longitud_m, d_voltios_limite, trifasico=False, cobre=True):
# Conductividad a 70°C
gamma = 48.5 if cobre else 30.0
vn = 400.0 if trifasico else 230.0
# Calcular sección teórica
if trifasico:
s_teorica = (potencia_w * longitud_m) / (gamma * d_voltios_limite * vn)
else:
s_teorica = (2.0 * potencia_w * longitud_m) / (gamma * d_voltios_limite * vn)
# Tabla de secciones comerciales normalizadas
secciones_comerciales = [1.5, 2.5, 4.0, 6.0, 10.0, 16.0, 25.0, 35.0, 50.0, 70.0, 95.0, 120.0, 150.0]
# Seleccionar superior
seccion_elegida = secciones_comerciales[-1]
for s in secciones_comerciales:
if s >= s_teorica:
seccion_elegida = s
break
print(f"--- INFORME DE SELECCIÓN DE CABLE ---")
print(f"🔹 Sección teórica calculada: {s_teorica:.3f} mm²")
print(f"🔹 Sección comercial mínima : {seccion_elegida} mm²")
return seccion_elegida
# Carga monofásica de 5000 W a 60 metros con límite de 6.9 V (3%)
seleccionar_seccion_comercial(5000, 60, 6.9, trifasico=False)
Este código simula el proceso de decisión de un calculador técnico, convirtiendo secciones fraccionarias teóricas a calibres de cables reales.
- ✅ Calcula las secciones para un motor, iluminación y tomas de fuerza.
- ✅ Genera la tabla descriptiva del proyecto.
📋 Instrucciones de Uso:
- Copia el prompt completo del recuadro superior.
- Pégalo en tu IA de cabecera.
- Ejecuta el código en tu ordenador para automatizar el cálculo masivo de secciones de cable.
💼 Caso Práctico: Elección por el mayor criterio
Contexto: En los cálculos de un circuito de bombas sumergibles de $32\text{ A}$, el criterio térmico exige un cable de $6\text{ mm}^2$, pero el cálculo por caída de tensión arroja un valor teórico de $8,2\text{ mm}^2$.
Pregunta: ¿Qué sección de cable comercial de cobre se debe seleccionar obligatoriamente en el anexo de cálculos del proyecto técnico?
⚙️ Caso Práctico: Reducción de la caída por distancia
Contexto: La línea monofásica que alimenta un cobertizo exterior de $10\text{ kW}$ tiene una longitud de 120 metros. El cableado inicial de $16\text{ mm}^2$ tiene una caída del $6,5\%$ (excede el $5\%$ límite).
Pregunta: ¿Qué sección comercial de cobre resolverá este problema de caída de tensión de forma reglamentaria?
📝 Caso Práctico: Secciones mínimas obligatorias
Contexto: Un operario realiza el cableado de un circuito secundario de alumbrado doméstico que consume sólo 1 Amperio de carga.
Pregunta: De acuerdo a la ITC-BT-19, ¿cuál es la sección comercial mínima de cobre permitida para este circuito de alumbrado independientemente de la baja carga?
🔬 Laboratorio Práctico: Selección de Sección Normalizada en REBT SuperCalc
Actividad de Simulación: Utiliza el simulador de sección de cables de REBT SuperCalc para analizar el dimensionamiento de una derivación trifásica para un motor industrial:
- Tipo de red: Trifásica (400 V)
- Potencia de la carga ($P$): 22000 W (22.0 kW)
- Coseno de phi ($\cos\varphi$): 0.85
- Longitud de la línea ($L$): 60 metros
- Aislamiento del conductor: XLPE (90°C)
- Caída de tensión máxima permitida ($\Delta V$): 5.0%
- Método de instalación: B1 (Conductores en tubos sobre pared)
Pregunta del Laboratorio: Configura estos parámetros en el simulador. ¿Cuál es la sección comercial recomendada por la aplicación, bajo qué criterio (térmico o caída de tensión) queda condicionado este dimensionamiento, y cuál es el porcentaje de caída de tensión real obtenido?