Como sabemos hay diferentes elementos que afectan a los sistemas de Soldadura por resistencia, tal y como es la conductividad, calor o potencia, pero hoy, abordaremos un tema distinto, que también tiene una gran importancia: el cálculo de la caída de tensión eléctrica.
Así que si desea saber más sobre este término, siga leyendo, pues le daremos todos los pormenores y repuestas a las preguntas más frecuentes sobre el tema.
1: ¿Qué es la caída de tensión?
Primero, empecemos con lo básico: entender qué es la caída de tensión, la cual en términos generales, es la diferencia de potencial que existe entre los extremos de cualquier conductor, representando el gasto de fuerza que implica el paso de la corriente, además de tener las siguientes características generales:
- Es un valor que se mide en voltios.
- Su medición se hace en un tanto por ciento de la tensión nominal de la fuente de la que se alimenta.
- Está originada por la distancia o sección transversal y se refleja como el aumento de corriente y la disminución de voltaje.
De esta forma, y por ejemplo, si a un circuito alimentado con 200 Voltios de tensión se le indica una caída de tensión máxima del 5%, significará que no podrá haber más de 10 voltios, siendo esta la tensión perdida con respecto a la tensión nominal.
2: ¿Qué determina la caída de tensión de un conductor?
Como sabemos, es un hecho que no existe un conductor perfecto, pues todos presentan una cierta resistencia al paso de la corriente; no obstante, a medida que ésta aumenta, también lo hará la caída de tensión, además de ser determinada por 5 factores más:
- Tipo de metal utilizado, pues a mayor resistencia mayor pérdida, de ahí que sean tan utilizados el cobre y el aluminio.
- Carga prevista en el extremo más lejano del circuito.
- Tipo de tensión que se aplicará a los extremos.
- Diámetro y largo de los cables, pues entre mayor sea, de igual forma lo será el desgaste de la fuerza.
- Temperatura máxima admisible en los conductores,
Este último, un elemento que no se toma en cuenta tan frecuentemente, pero que es de suma importancia, pues cuando no se sabe la temperatura real, los cálculos pueden tener desviaciones de casi un 30% en los resultados.
3: ¿Cómo se calcula la caída de tensión?
En términos generales, la caída de tensión se calcula con la siguiente fórmula:
E = I x R
Donde:
E: Es la caída de tensión.
I: Es la corriente o carga a través del conductor en Amperes.
R: Es la resistencia del conductor en Ohms (Ω)
Considerando siempre que a mayor distancia y/o carga en una línea eléctrica también existirá una mayor caída de tensión, además de que de acuerdo con el tipo de circuito habrá ciertas variaciones en su comportamiento en los circuitos:
Serie
- La corriente se mantendrá constante.
- El voltaje variará con respecto a las resistencias del circuito.
Por lo que la caída de tensión se representará mediante la ley de Ohm.
Paralelo
- La corriente variará de acuerdo con las resistencias.
- El voltaje se mantendrá constante.
Por lo que no existirá una caída de tensión, ya la distribución del voltaje será uniforme.
Corriente Alterna AC
- Dependerá de la corriente de carga, el factor de potencia y la impedancia eléctrica de los conductores (Z).
Por lo que la fórmula para calcular la caída de tensión en estos casos quedará como E = I x Z.
4: ¿Es obligatorio que los conductores tengan un porcentaje de caída de tensión en particular?
Pues contrario a la creencia común, la NEC/NFPA70 y NTC2050 por lo general no requieren u obligan a tenerlo, y más bien sólo se sugiere que es bueno ajustar la caída de tensión al dimensionar a los conductores en algunas de sus notas.
De hecho, la NEC recomienda que la caída máxima combinada para el alimentador más el circuito ramal no supere el 5% y el máximo en el circuito alimentador o ramal no supere el 3%, siendo una sugerencia más hacia el rendimiento y no tanto por la seguridad.
5: ¿Cuáles son las ventajas de hacer un cálculo adecuado de caída de tensión?
Finalmente, y después de todos estos datos, se preguntará ¿y entonces, cuáles con las ventajas de calcular la caída de tensión correctamente? pues al menos 4 beneficios esenciales:
- Transportar la potencia requerida con seguridad total.
- Mantener costos de instalación y mantenimiento en valores aceptables.
- Protección de voltaje bajo, ya que la tensión baja para cargas inductivas puede causar sobrecalentamientos, ineficiencia y menor vida útil de los equipos.
- Mejorar el rendimiento del sistema y que el transporte se haga con un mínimo de pérdidas de energía.
Es decir, lograr la mayor eficiencia energética posible, elemento también esencial para obtener la máxima utilidad de los procesos industriales.
La importancia de calcular la caída de tensión
Como pudo ver, no saber calcular correctamente la caída de tensión de un sistema es una de las fallas más comunes en cualquier red de distribución eléctrica, teniendo efectos negativos considerables, tal y como son paros en la producción, merma de la calidad y, por supuesto, pérdidas económicas importantes.
Por lo tanto, esperamos que esta entrada le haya sido de utilidad como parte de la capacitación de su personal, pues son términos que deben ser dominados por cualquier equipo de la industria a fin de evitar contratiempos y maximizar la eficiencia de cualquier sistema.
