Caso real · Eléctrica

Caída de tensión en 50 m: qué sección de cable elegir

Con 50 metros de cable, la sección ya no la decide el magnetotérmico sino la caída de tensión. Lo vemos con una caseta al fondo de una parcela, una bomba de pozo y el límite del 3 % de la ITC-BT-19.

Caída de tensión en 50 m: qué sección de cable elegir

El caso: parcela en un pueblo de Toledo. Al fondo, a 50 m del cuadro de la vivienda, hay una caseta con una bomba sumergible de 1.5 kW para el pozo y tomas para herramientas. El circuito se protege con un PIA de 16 A a 230 V monofásico y va enterrado bajo tubo por el jardín.

Respuesta corta: con 16 A en 50 m, el cable de 2.5 mm² cae un 6.26 % y el de 4 mm² un 3.91 %. Para no pasar del 3 % que la ITC-BT-19 fija en viviendas hace falta 6 mm², que deja la caída en 2.61 %.

Bomba de agua en un terreno rural con árboles
Figura 1. Las bombas de pozo suelen estar lejos de la casa: justo el caso en el que la caída de tensión decide la sección. Foto: Mirza Zubair / Unsplash

1. Por qué en 50 m manda la caída de tensión

Un PIA de 16 A se protege, por intensidad, con un cable de 2.5 mm² en casi cualquier instalación. Pero el cable tiene resistencia, y la tensión que se pierde crece con la longitud y con la corriente:

ΔU = 2 × L × I × ρ ÷ S

con ρ = 0.0225 Ω·mm²/m para el cobre a temperatura de servicio, L la longitud de ida y el factor 2 por la ida y la vuelta (fase y neutro). Para 2.5 mm²:

2 × 50 × 16 × 0.0225 ÷ 2.5 = 14.4 V, un 6.26 % de 230 V.

En la caseta llegarían unos 216 V con el circuito a plena carga. La bomba y las herramientas funcionarían, pero más calientes y con menos par.

2. Qué dice el REBT

La ITC-BT-19 limita la caída de tensión entre el origen de la instalación interior y cualquier punto de utilización:

  • Viviendas: 3 % en cualquier circuito interior.
  • Otras instalaciones interiores o receptoras: 3 % para alumbrado y 5 % para los demás usos.

Una caseta conectada al cuadro de la vivienda forma parte de la instalación interior de esa vivienda, así que aplicamos el 3 %. En una nave o un local con su propio suministro, el circuito de fuerza podría llegar al 5 %.

3. Caída de tensión por sección en 50 m

Con 16 A, 230 V monofásico y cable de cobre:

Sección Caída (V) Caída (%) Tensión en la caseta ¿Cumple 3 %? ¿Cumple 5 %?
2.5 mm² 14.4 V 6.26 % 216 V No No
4 mm² 9.0 V 3.91 % 221 V No Sí
6 mm² 6.0 V 2.61 % 224 V Sí Sí
10 mm² 3.6 V 1.57 % 226 V Sí Sí
16 mm² 2.2 V 0.98 % 228 V Sí Sí

Duplicar la sección divide la caída por dos. Pasar de 4 a 6 mm² es el escalón que separa incumplir de cumplir en este caso.

0.02.44.87.29.612.001530456075Longitud de la línea (m)Caída de tensión (%)50 m2.5 mm²4 mm²6 mm²límite 3 %10 mm²
Figura 2. Caída de tensión con 16 A a 230 V según la longitud. Con 2.5 mm² el 3 % se alcanza a unos 24 m; con 6 mm², a unos 58 m.

4. Longitud máxima de cada sección

Con 16 A y los dos límites del REBT:

Sección Hasta 3 % Hasta 5 %
2.5 mm² 24 m 40 m
4 mm² 38 m 64 m
6 mm² 58 m 96 m
10 mm² 96 m 160 m
16 mm² 153 m 256 m

5. Si la corriente es otra

A 50 m y con el 3 %, la sección cambia en cuanto cambia el PIA:

Corriente / PIA Sección mínima Caída resultante
10 A 4 mm² 2.45 %
16 A 6 mm² 2.61 %
20 A 10 mm² 1.96 %
25 A 10 mm² 2.45 %

Si en la caseta solo va a haber alumbrado y la bomba, un PIA de 10 A permite bajar a 4 mm². Si se piensa en una soldadora o un compresor grande, conviene ir directamente a 10 mm² con PIA de 20 A.

CuadroPIA 16 AID 30 mA6 mm²50 mCaseta: bomba1.5 kW230 VCaída de tensión 2.61 %
Figura 3. Línea enterrada bajo tubo hasta la caseta: 6 mm², PIA de 16 A y diferencial de 30 mA.
Varias bobinas grandes de cable negro sobre suelo de hormigón
Figura 4. En tiradas largas, pedir el cable por bobina de la sección correcta evita empalmes intermedios. Foto: boris misevic / Unsplash

6. El arranque de la bomba

La caída del 3 % se calcula con la corriente de servicio. En el arranque, un motor de inducción pide varias veces su corriente nominal durante un instante. La bomba de 1.5 kW con factor de potencia 0.8 consume unos 8.2 A; suponiendo un arranque de 5 veces esa corriente (41 A):

2.5 mm²15.9 %4 mm²10.0 %6 mm²6.6 %10 mm²4.0 %
Figura 5. Caída de tensión momentánea en el arranque de la bomba (41 A durante un instante) a 50 m. Con 2.5 mm² la tensión baja casi un 16 %.

Una caída momentánea grande no dispara nada, pero hace que el motor tarde más en arrancar, se caliente más y, en casos extremos, que el contactor o el presostato vibren. Con 6 mm² la caída de arranque queda en 6.6 %, un valor que la bomba tolera sin problemas.

7. Cómo leer la placa de la bomba

La placa del motor (o la etiqueta del cable de la bomba sumergible) da los datos que hay que llevar a la calculadora:

Dato de placa Valor del caso Para qué sirve
Potencia (P2, en el eje) 1.5 kW Potencia mecánica; la eléctrica es algo mayor
Tensión 230 V ~ 50 Hz Sistema monofásico
Corriente nominal Unos 8.2 A Caída en servicio
cos φ 0.8 Pasar de W a A
Condensador µF indicados Arranque de motores monofásicos

Si la placa da la corriente, use ese dato directamente: es más fiable que calcularla con la potencia y el cos φ.

8. Instalación del tramo enterrado

  • Cable adecuado para enterrar bajo tubo: de tensión asignada 0.6/1 kV, no el cable unipolar de 750 V de interior.
  • Tubo corrugado de doble pared para canalización enterrada, con diámetro suficiente para tres conductores de 6 mm² y para poder cambiar el cable en el futuro.
  • Profundidad y señalización: respetar la profundidad mínima y colocar cinta de aviso por encima del tubo.
  • Arquetas en los cambios de dirección y en tramos largos, para no forzar el cable al pasarlo.
  • Subcuadro en la caseta con su propio diferencial de 30 mA y PIA por circuito (alumbrado, tomas, bomba).
  • Toma de tierra: el conductor de protección viene desde la vivienda con la misma sección que la fase.

9. Cómo comprobar la caída de tensión en obra

El cálculo se confirma con un polímetro en diez minutos:

  1. Mida la tensión en el cuadro de la vivienda, en bornes del PIA de la caseta, con la caseta sin carga.
  2. Conecte una carga conocida y estable en la caseta, por ejemplo un radiador de aceite de 2000 W, que a 230 V pide unos 8.7 A.
  3. Mida la tensión en la toma de la caseta con la carga funcionando.
  4. La diferencia entre ambas lecturas, escalada a 16 A, es la caída real del circuito. Con 6 mm² y 8.7 A deberían perderse unos 3.3 V.

Si la diferencia es claramente mayor de lo calculado, revise empalmes y bornes: una conexión floja añade resistencia y se calienta.

10. Señales de una caída de tensión excesiva

  • Las luces de la caseta bajan de intensidad cuando arranca la bomba.
  • La bomba tarda en arrancar o el térmico salta en días de calor.
  • Las herramientas (amoladora, sierra) pierden fuerza con el cable largo.
  • Midiendo con la carga conectada, la tensión en la caseta queda por debajo de unos 223 V.

11. Errores frecuentes

  • Elegir la sección solo por el PIA: 2.5 mm² es correcto por intensidad y está lejos de cumplir en 50 m.
  • Medir la distancia en línea recta en lugar del recorrido real del tubo.
  • Olvidar el neutro: en monofásico la caída es de ida y vuelta.
  • Sumar alargadores desde la caseta para llegar más lejos.
  • Usar cable de interior enterrado, aunque vaya bajo tubo.

Preguntas frecuentes

¿Qué sección necesito para 50 m con 16 A? 6 mm² para cumplir el 3 % (caída del 2.61 %). Con el límite del 5 % bastaría 4 mm².

¿Cuánta caída tiene el cable de 2.5 mm² en 50 m? Con 16 A, 14.4 V, un 6.26 %.

¿Hasta qué distancia sirve 2.5 mm² con 16 A? Hasta unos 24 m con el 3 % y 40 m con el 5 %.

¿Y si la línea es trifásica? La misma potencia (3,680 W) a 400 V trifásico reparte 5.3 A por fase; con 2.5 mm² la caída en 50 m es de solo 1.03 %.

¿Puedo poner 4 mm² y un PIA de 10 A? Sí: con 10 A la caída en 50 m baja a 2.45 %, dentro del 3 %.

Resumen del caso

Concepto Resultado
Línea 50 m, 230 V monofásico, enterrada bajo tubo
Corriente / protección 16 A, PIA 16 A + diferencial 30 mA
Límite aplicado 3 % (ITC-BT-19, vivienda)
Sección 6 mm² cobre
Caída de tensión 2.61 % (224 V en la caseta)
Con 2.5 mm² 6.26 %: no cumple

¿Su línea tiene otra longitud o corriente? Pruebe secciones en la calculadora de caída de tensión hasta quedar por debajo de su límite.

Haga el cálculo con sus datosCalculadora de Caída de Tensión→

Fuentes y referencias

  1. Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (RD 842/2002) – BOE ITC-BT-19 (límites de caída de tensión) e ITC-BT-21 (tubos y canalizaciones)
  2. IEC 60364-5-52 – Selection and erection of electrical equipment: wiring systems intensidades admisibles y método de cálculo de la caída de tensión
  3. IEC 60034-1 – Rotating electrical machines: rating and performance datos de placa de motores y corriente de arranque
  4. Calculadora de caída de tensión de SizeBench el mismo cálculo con su sección, corriente y distancia

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