Líneas de Baja Tensión. Caída de Tensión: Carga concentrada Generalidades. Caída de Tensión. Densidad de Corriente Cálculo de la Sección en Corriente Continua Cálculo de la Sección en Corriente Alterna Monofásica Cálculo de la Sección en Corriente Alterna Trifásica

1. LÍNEASDE C.C.,C.A.MONOFÁSICA YC.A.TRIFÁSICA
Líneas de Baja Tensión. Caída de Tensión: Carga concentrada
Generalidades. Caída de Tensión. Densidad de Corriente
Si de una fuente de tensión Vo alimentamos un receptor de potencia P mediante una línea de
longitud L y sección S, en los bornes de dicha carga la tensión V será menor que Vo, debido a la
resistencia R de los conductores. Esta diferencia entre V y Vo se conoce con el nombre de:
Caída de tensión (c.d.t.) δ = V- Vo
En forma porcentual: Caída de tensión %: δ% = (Vo-V)*100/Vo
Al circularunacorriente Iporunconductorse producecalor,quesegúnlaLeyde Jouletiene elvalor:
Q = 0,24*I2*R*t calorías
Este calor aumentarála temperaturadel conductorhasta que la cantidad de calor que se produce
en él sea igual a la que se disipa por conducción, convección y radiación. El calor disipado por el
conductor depende de la intensidad, la sección del conductor, el aislamiento y la forma de
canalización.Se entiende que paraque el conductor no produzca más calor del que puede disipar,
puessería peligrosoose estropearía,deberáestarlimitadalaintensadque porél circulaa un valor
máximo Imax según el tipo de canalización, y cuyos valores vienen dados por el fabricante y los
reglamentoscorrespondientes.A veces,enlugarde laintensidadmáximadelconductorse utilizala
densidad de corriente máxima definida como:
σmax = I/S
A continuación se describen los cálculos para hallar la sección de tres tipos de líneas (CC, CA
monofásica y CA trifásica) atendiendo a la caída de tensión. Pero una vez hecho esto, es preciso
comprobarparalaeleccióndefinitivadel conductor,(mediantelanormativacorrespondiente:REBT,
tablasdel fabricante, etc.),si lasecciónelegidaadmite laintensidadquehade circularporel mismo
(en algunos casos, también, es necesario calcular la sección por el criterio de cortocircuito).
Cálculo de la Sección en Corriente Continua
En una líneade c.c. unconductor de sección S y longitud 2*L, presenta una resistencia R de valor:
R = 2*r*L/S,
Que origina una c.d.t.:
δ = 2*r*L*I/S
Comoconsecuencialatensiónenel origen Voyenbornesde la carga V sondiferentes.Si se quiere
que esta diferencia no sea superior a un valor dmax predeterminado (por el R.E.B.T. u otras
normativas), la sección a utilizar ha de ser:
S = 2* ρ *L*I/ δ max

2. LÍNEASDE C.C.,C.A.MONOFÁSICA YC.A.TRIFÁSICA
El pasode lacorriente I porlos conductoresde lalíneaproduce una pérdidade potenciade valor:
Pp = I2*R
El rendimiento%de lalínea = Potenciade salida*100/potenciade entrada:

3. LÍNEASDE C.C.,C.A.MONOFÁSICA YC.A.TRIFÁSICA
Cálculo de la Sección en Corriente Alterna Monofásica
En laslíneasrecorridasporcorrientes alternas,losconductoresofrecenunaresistenciaRal pasode
la corriente produciéndose una c.d.t., de la misma manera que ocurre en c.c. Pero aparte de esto
se producen otros fenómenos complejos, debidos a los efectos de la autoinducción, inducción
mutua y capacidad de los conductores. Veamos brevemente sus efectos:
1º. Un primer efecto de inducción es el efecto Kelvin o efecto pelicular, debido al cual, en un
conductor la corriente circula más fácilmente por los filetes más próximos a la periferia,
repartiéndosedesigualmenteatravésde laseccióndelconductor,dandolugaraque ladensidadde
corriente enel mismonosea constante.El efectoesel mismoque si lasecciónfuese máspequeña
cuando el conductor está recorrido por c.a. y, debido a esto, la resistencia real u óhmica de dicho
conductor es mayor en c.a. que en corriente continua (c.c.), y el aumento es tanto más grande
cuando más elevada sea la frecuencia de aquella y mayor la sección del conductor. Este efectoes
prácticamente despreciableparalasfrecuenciasindustriales,enconductoresde diámetroinferiora
15 mm. Y que estén construidos por un material no magnético como Cu y Al.
2º. Un segundoefectode lainduccióneslade originarencadaconductoruna dificultadal pasode
la corriente debido a las variaciones del campo magnético de la misma, llamada reactancia de
autoinducción(funcióndel diámetrodel conductor), y otra dificultadañadidaa la anteriordebido
a lasvariacionesdelascorrientesque circulanporlosotrosconductoresque formanlalíneallamada
reactancia de inducción mutua (función de la distancias entre conductores). Estos dos fenómenos
de inducción se presentan simultáneamente dando lugar a una reactancia de servicio Xl.
3º. Por último tenemos el efecto capacitivo. Los conductores de una línea, aislados entre sí y
aislados de tierra, son desde el punto de vista eléctrico, equivalentes a las armaduras de un
condensadory,cuandoestána potencialesdistintos,tomanunacargaeléctricadependientede los
valores de dichos potenciales entre sí y respecto de tierra. En una línea de c. a como estos
potencialesvaríanconstantemente,se originaunacorriente transversal que se sumaa la corriente
de la línea y que es perjudicial. La magnitud de este efecto es significativa para líneas aéreas de
gran longitud y las subterráneas por la proximidad de los conductores.
Para el cálculo de las secciones en BT sólo se considera el efectoresistivo, pues los otros efectos,
aunque muy importantes en A.T. y líneas largas, no lo es tanto en B.T. y líneas de corta longitud.
Para el cálculo de la c.d.t. en c.a ha de tenerse en cuenta que las magnitudes son vectoriales. De
acuerdocon el desarrolloque se hace debajo,llegamosalasiguiente fórmula parael cálculode la
sección S de un conductor en C.A. monofásica, tal que la c.d.t. no sea superior a valor
predeterminado δmax:
S = 2* ρ r*L*I*cos φ/ δmax

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Cálculo de la Sección en Corriente Alterna Trifásica
Haciendolasmismasconsideraciones,porfase,que enel caso de C.A.monofásica,se obtienelaa
fórmulapara el cálculode la secciónS:
Siendo en este caso la pérdida de potencia en los conductores:

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