Lección Medición y conductores · Dimensionado de conductores
Caída de tensión en conductores
Aunque el cable “aguante” la corriente por ampacidad, si es largo o fino, la resistencia del conductor come voltaje: (E = I times R_{mathrm{cable}}). La carga recibe menos que el panel. Se calcula con longitud, corriente y ohmios por unidad de longitud (tablas). Reglas prácticas de porcentaje (p. ej. alrededor de 3 % / 5 %) guían si debes subir calibre.
Ampacidad → caída de tensión
- Ampacidad: ¿se sobrecalienta el cobre/aluminio?
- Caída: ¿llega suficiente voltaje a la carga?
Puedes cumplir ampacidad y fallar por caída (bombas lejanas, talleres grandes, alimentadores largos).
Física simple
El conductor tiene resistencia proporcional a la longitud e inversamente proporcional a la sección: \[ R = \rho \frac{L}{A} \] En tablas de oficio sueles hallar ohmios por 1000 ft (o equivalente métrico) para Cu/Al y calibre. Para un circuito de ida y vuelta, usas la longitud del viaje de corriente (a menudo 2 × distancia one-way en monofásico de 2 hilos). \[ E_{\mathrm{drop}} = I \times R_{\mathrm{total}} \] Porcentaje: \[ \%_{\mathrm{drop}} = \frac{E_{\mathrm{drop}}}{E_{\mathrm{fuente}}} \times 100 \]
Ejemplo mental
Carga 20 A; distancia one-way 250 ft; circuito 240 V; conductor con \(R = 0{,}998\,\Omega/1000\,\mathrm{ft}\) (ida+vuelta → usa 500 ft de conductor “efectivo” si es el método 2×). \[ R = 0{,}998 \times \frac{500}{1000} \approx 0{,}5\,\Omega \] \[ E_{\mathrm{drop}} = 20 \times 0{,}5 = 10\,\mathrm{V} \quad (\% \approx 4{,}2\%\ \mathrm{de}\ 240) \] Si tu límite de diseño es ~3 %, subes calibre.
Factores que empeoran la caída
| Factor | Efecto |
|---|---|
| Más longitud | Más R |
| Más corriente | Más \(IR\) |
| Aluminio vs cobre mismo AWG | Suele más R |
| Calibre más fino | Más R |
| Conexiones flojas | R extra concentrada (punto caliente) |
Síntomas de campo
- Luces que se ponen flojas al arrancar un motor.
- Contactores 24 V que “no pegan” al final de un cable largo (aquí también hay caída en el control).
- Motores que se calientan por bajo V (más corriente para misma potencia aproximada).
Qué hacer
- Medir V en origen y en carga bajo la corriente real.
- Calcular / estimar caída.
- Subir calibre, acortar ruta, subir V de distribución si el diseño lo permite, o acercar el panel.
No “subas el tap del transformador” a ciegas sin mirar el resto del sistema.
Criterios de porcentaje (orientación)
Elige un criterio escrito del proyecto o norma (unos pocos por ciento típicos) y calcula contra él. “Se veía grueso” no es criterio.
Control a 24 V: la caída duele más
En 24 V, 3 V de caída son 12,5 %. Una bobina puede no atraer. Cables de control largos suelen necesitar más sección — o acercar la fuente.
En la práctica del técnico
Antes de cerrar la lección, haz este ritual corto:
- Explica el concepto central en voz alta sin mirar el texto (30 segundos).
- Dibuja el diagrama en un papel y marca dónde medirías V e I.
- Nombra un error típico que ya viste (o que cometerías) y cómo lo evitarías.
- Conecta esta lección con la anterior: ¿qué tool/idea reutilizas?
Si no puedes hacer los cuatro puntos, relee solo la sección que te trabó — no todo el archivo otra vez.
Caso de campo
Situación. Compresor a 400 ft del panel. Arranca a duras penas; V en motor cae fuerte en el inrush. Ampacidad del cable era aceptable para FLA.
Cómo pensarlo.
- FLA pasó ampacidad; el pico de arranque × R del cable = caída brutal.
- Solución típica: calibre mayor por caída, o soft starter/VFD según proyecto — no solo “breaker más grande”.
Conclusión: dimensiona por el peor caso de corriente que importa (a menudo arranque), no solo por FLA de placa si el cable es largo.
En el campo
Síntoma
Bajo V en carga, arranques flojos, luces que parpadean
Dónde mirar
Longitud, calibre, Cu/Al, conexiones, corriente real
Causas probables
- Cable largo fino
- empalme de alta R
- sobrecarga
Qué medir
- V origen, V carga, I
- calcular % drop
Qué no hacer
- Subir protección sin mejorar conductor
Checklist
- Distingo ampacidad de caída de tensión
- Uso longitud de ida y vuelta cuando corresponde
- Aplico ?/1000 ft (o tabla) del material correcto
- Calculo % drop y lo comparo con el criterio del proyecto
- Mido bajo carga, no solo en vacío
- Considero inrush en cargas motóricas largas |