EJEMPLOS DE CÁLCULO DE LA
CAÍDA DE TENSIÓN EN
CONDUCTORES POR SECCIÓN
TRANSVERSAL Y POR IMPEDANCIA
(CONDUCTORES DE COBRE)
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR IMPEDANCIA
𝑅2 =
Debido a que la tabla 9
nos da resistencia y
reactancia a 75°C
debemos corregir la
60+234
*3.9=3.71 resistencia a 60°C de
75+234
acuerdo al 110-14
Circuito Monofásico
2 hilos
𝑇2+234
*R1
𝑇1+234
Ejemplo:
Datos:
𝑅2 =
In:14.85 A
Cable 10 AWG en TUBERIA ACERO
Efn: 120 V
𝑒
R:3.9 Ω/km
R-Corregida:3.71 Ω/km
X:0.207 Ω/km
Longitud: 50m; 0.050 km
F.P: 0.9; Angulo: 25.84°
%𝑒 =
200 ∗
𝐼𝑛
∗ 𝐿(𝑅 𝑐𝑜𝑠θ + 𝑋 𝑠𝑒𝑛 θ)
𝐶𝐹
𝐸𝐹𝑁
= 2 ∗ 14.85
∗ 0.050 3.71 0.9 + 0.207 𝑠𝑒𝑛 25.84 = 5.094 𝑉
1
5.094 ∗ 100
%𝑒 =
120
Donde:
e%: Caída de tensión en porciento.
%𝑒 = 4.245
X: Reactancia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
L:
Longitud del conductor [Kilometros].
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
CF: Número de conductores por fase.
R: Resistencia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
TETA (θ) Angulo de desfasamiento entre la
tensión y la corriente.
cos(θ) Factor de potencia.
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR SECCIÓN
TRANSVERSAL, CONDUCTOR DE COBRE
Circuito Monofásico
2 hilos, Fase - Neutro
Ejemplo:
Datos:
In:14.85 A
Cable 10 AWG;
S= 5.26 mm2
Efn:120 V
Longitud: 50m
4 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝐹𝑁 ∗ 𝑆
4 ∗ 50 ∗ 14.85
%𝑒 =
120 ∗ 5.26
Donde:
e%: Caída de tensión en porciento.
L:
Longitud del conductor [metros].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
%𝑒 = 4.705
S: Sección transversal del cable, área en
milímetros cuadrados sacada de las tablas de la
NOM
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR IMPEDANCIA
𝑅2 =
Debido a que la tabla 9
nos da resistencia y
reactancia a 75°C
debemos corregir la
60+234
*3.9=3.71 resistencia a 60°C de
75+234
acuerdo al 110-14
Circuito Monofásico 3
hilos (bifásico)
𝑇2+234
*R1
𝑇1+234
Ejemplo:
Datos:
𝑅2 =
In:14.85 A
Cable 10 AWG en TUBERIA ACERO
Eff: 240 V
𝑒
R:3.9 Ω/km
R-Corregida:3.71 Ω/km
X:0.207 Ω/km
Longitud: 50m; 0.050 km
F.P: 0.9; Angulo: 25.84°
%𝑒 =
200 ∗
𝐼𝑛
∗ 𝐿(𝑅 𝑐𝑜𝑠θ + 𝑋 𝑠𝑒𝑛 θ)
𝐶𝐹
𝐸𝐹𝐹
= 2 ∗ 14.85
∗ 0.050 3.71 0.9 + 0.207 𝑠𝑒𝑛 25.84 = 5.092 𝑉
1
5.092 ∗ 100
%𝑒 =
240
Donde:
e%: Caída de tensión en porciento.
%𝑒 = 2.121
X: Reactancia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
L:
Longitud del conductor [Kilometros].
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
CF: Número de conductores por fase.
R: Resistencia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
TETA (θ) Angulo de desfasamiento entre la
tensión y la corriente.
cos(θ) Factor de potencia.
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR SECCIÓN
TRANSVERSAL, CONDUCTOR DE COBRE
Ejemplo:
Datos:
In:14.85 A
Cable 10 AWG;
S= 5.26 mm2
Eff=240 V Efn:120 V
Longitud: 50m
Circuito Monofásico 3
hilos (bifásico)
2 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝑓𝑛 ∗ 𝑆
2 ∗ 50 ∗ 14.85
%𝑒 =
120 ∗ 5.26
%𝑒 = 2.352
e%: Caída de tensión en porciento.
S: Sección transversal del cable, área en
milímetros cuadrados sacada de las tablas de la
NOM
L:
Longitud del conductor [metros].
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
Donde:
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR IMPEDANCIA
Debido a que la tabla 9
𝑅2 =
nos da resistencia y
reactancia a 75°C ya no
debemos corregir la
75+234
𝑅2 =
*0.39=0.39 resistencia.
75+234
𝑇2+234
*R1
𝑇1+234
Ejemplo:
Datos:
In:150 A
Cable 1/0 AWG en TUBERIA ACERO
Eff: 220 V
𝑒
R:0.39 Ω/km
X:0.180 Ω/km
Longitud: 75 m; 0.075 km
F.P: 0.9; Angulo: 25.84°
%𝑒 =
Circuito Trifásico
173 ∗
𝐼𝑛
∗ 𝐿(𝑅 𝑐𝑜𝑠θ + 𝑋 𝑠𝑒𝑛 θ)
𝐶𝐹
𝐸𝐹𝐹
= 3 ∗ 150
∗ 0.075 0.39 0.9 + 0.180 𝑠𝑒𝑛 25.84 = 8.368 𝑉
1
8.368 ∗ 100
%𝑒 =
220
Donde:
e%: Caída de tensión en porciento.
%𝑒 = 3.804
X: Reactancia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
L:
Longitud del conductor [Kilometros].
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
CF: Número de conductores por fase.
R: Resistencia [Ohms/km]. (Valor obtenido de la
tabla 9 de la NOM o en su caso de la IEEE-141)
TETA (θ) Angulo de desfasamiento entre la
tensión y la corriente.
cos(θ) Factor de potencia.
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR SECCIÓN
TRANSVERSAL
Ejemplo:
Datos:
In:150 A
Cable 1/0 AWG;
S= 53.5 mm2
Eff=220 V Efn:127 V
Longitud: 75m
Circuito Trifásico
3 Fases, 4 hilos
2 ∗ 3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝐹𝐹 ∗ 𝑆
2 ∗ 3 ∗ 75 ∗ 150
%𝑒 =
220 ∗ 53.5
Donde:
e%: Caída de tensión en porciento.
L:
Longitud del conductor [metros].
In:
Corriente nominal. [Amp.]
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
%𝑒 = 3.312
S: Sección transversal del cable, área en
milímetros cuadrados sacada de las tablas de la
NOM
Efn: Tensión del sistema fase- neutro [Volts].
Eff: Tensión del sistema entre fases [Volts].
DEMOSTRACIÓN DE LA FORMULA
DE CAIDA DE TENSIÓN POR
SECCIÓN TRANSVERSAL
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
CÁLCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN POR SECCIÓN
TRANSVERSAL
De donde sale la formula?
4 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝐹𝑁 ∗ 𝑆
4 ∗ 50 ∗ 14.85
%𝑒 =
120 ∗ 5.26
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
%𝑒 = 4.705
DE DONDE SALE LA FORMULA DE LA CAIDA DE TENSION PARA
UN CIRCUITO MONOFÁSICO, CONDUCTOR DE COBRE
4 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝑓𝑛 ∗ 𝑆
𝑳
𝑹=𝝆∗
𝑺
𝟏
𝝆 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏 ≈ 0.02 ≈ 𝟓𝟎 Ω ∗ 𝒎𝒎𝟐 /𝒎
1) 𝒆 = 𝟐 ∗ 𝑹 ∗ 𝑰𝒏
Ahora tenemos que:
%𝒆 =
𝑳
𝟏𝟎𝟎 ∗ 𝒆
𝑬𝒇𝒏
2) 𝑒 = 2 ∗ 𝝆 ∗ ∗ 𝐼𝑛
Sustituimos el valor de “e”:
1 𝐿
Nota: El 2 se considera
3) 𝑒 = 2 ∗
∗ ∗ 𝐼𝑛 por que es un cable de
50 𝑆
100 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
6) %𝑒 =
∗
𝐸𝑓𝑛 25 ∗ 𝑆
𝑺
ida y uno de retorno
2 𝐿
4) 𝑒 =
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
5) 𝑒 =
7) %𝑒 =
𝐿 ∗ 𝐼𝑛
25 ∗ 𝑆
8) %𝒆 =
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
100 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
25 ∗ 𝐸𝑓𝑛 ∗ 𝑆
𝟒 ∗ 𝑳 ∗ 𝑰𝒏
𝑬𝒇𝒏 ∗ 𝑺
DE DONDE SALE LA FORMULA DE LA CAÍDA DE TENSIÓN PARA UN
CIRCUITO MONOFÁSICO, 3H (BIFÁSICO), CONDUCTOR DE COBRE
2 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
%𝑒 =
𝐸𝑓𝑛 ∗ 𝑆
𝑳
𝑹=𝝆∗
𝑺
𝟏
𝝆 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏 ≈ 0.02 ≈ 𝟓𝟎 Ω ∗ 𝒎𝒎𝟐 /𝒎
1) 𝒆 = 𝟐 ∗ 𝑹 ∗ 𝑰𝒏
Ahora tenemos que:
%𝒆 =
𝑳
2) 𝑒 = 2 ∗ 𝝆 ∗ ∗ 𝐼𝑛
1 𝐿
Nota: El 2 se considera
3) 𝑒 = 2 ∗
∗ ∗ 𝐼𝑛 por que es un cable de
50 𝑆
6) %𝑒 =
ida y uno de retorno
2 𝐿
4) 𝑒 =
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
7) %𝑒 =
𝐿 ∗ 𝐼𝑛
25 ∗ 𝑆
𝟐 ∗ 𝑬𝒇𝒏
Sustituimos el valor de “e”:
𝑺
5) 𝑒 =
𝟏𝟎𝟎 ∗ 𝒆
100
∗
2 ∗ 𝐸𝑓𝑛 25 ∗ 𝑆
100 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
2 ∗ 25 ∗ 𝐸𝑓𝑛 ∗ 𝑆
8) %𝒆 =
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
𝐿 ∗ 𝐼𝑛
𝟐 ∗ 𝑳 ∗ 𝑰𝒏
𝑬𝒇𝒏 ∗ 𝑺
DE DONDE SALE LA FORMULA DE LA CAÍDA DE TENSIÓN
PARA UN CIRCUITO TRIFÁSICO, CONDUCTOR DE COBRE
%𝑒 =
𝑳
𝑹=𝝆∗
𝑺
2 ∗ 3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝑆
𝟏
𝝆 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏 ≈ 0.02 ≈ 𝟓𝟎 Ω ∗ 𝒎𝒎𝟐 /𝒎
1) 𝒆 = 𝟑 ∗ 𝑹 ∗ 𝑰𝒏
𝑳
2) 𝑒 = 3 ∗ 𝝆 ∗ ∗ 𝐼𝑛
𝑺
1 𝐿
3) 𝑒 = 3 ∗
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
3 𝐿
4) 𝑒 =
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
5) 𝑒 =
Ahora tenemos que:
%𝒆 =
6) %𝑒 =
8) %𝒆 =
50 ∗ 𝑆
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
𝑬𝒇𝒇
Sustituimos el valor de “e”:
7) %𝑒 =
3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
𝟏𝟎𝟎 ∗ 𝒆
100
𝐸𝑓𝑓
∗
3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
50 ∗ 𝑆
100 ∗ 3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
50 ∗ 𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝑆
𝟐 ∗ 𝟑 ∗ 𝑳 ∗ 𝑰𝒏
𝑬𝒇𝒇 ∗ 𝑺
DE DONDE SALE LA FORMULA DE LA CAÍDA DE TENSIÓN
PARA UN CIRCUITO TRIFÁSICO, CONDUCTOR DE COBRE
%𝑒 =
𝑳
𝑹=𝝆∗
𝑺
2 ∗ 3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝑆
𝟏
𝝆 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟕𝟐𝟒𝟏 ≈ 0.02 ≈ 𝟓𝟎 Ω ∗ 𝒎𝒎𝟐 /𝒎
1) 𝒆 = 𝟑 ∗ 𝑹 ∗ 𝑰𝒏
𝐿
2) 𝑒 = 3 ∗ ρ ∗ ∗ 𝐼𝑛
𝑆
1 𝐿
3) 𝑒 = 3 ∗
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
3 𝐿
4) 𝑒 =
∗ ∗ 𝐼𝑛
50 𝑆
5) 𝑒 =
Ahora tenemos que:
%𝒆 =
6) %𝑒 =
8) %𝒆 =
50 ∗ 𝑆
Ing. Juan Carlos Vega Mendoza
𝑬𝒇𝒇
Sustituimos el valor de “e”:
7) %𝑒 =
3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
𝟏𝟎𝟎 ∗ 𝒆
100
𝐸𝑓𝑓
∗
3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
50 ∗ 𝑆
100 ∗ 3 ∗ 𝐿 ∗ 𝐼𝑛
50 ∗ 𝐸𝑓𝑓 ∗ 𝑆
𝟐 ∗ 𝟑 ∗ 𝑳 ∗ 𝑰𝒏
𝑬𝒇𝒇 ∗ 𝑺