Calculadora de Protección de Cable a Sobrecarga
La calculadora de protección de cable a sobrecarga constituye una herramienta indispensable en el diseño de instalaciones eléctricas seguras.
La adecuada protección de los conductores frente a sobrecargas es un requisito crítico en cualquier proyecto eléctrico, tanto para asegurar la protección de la instalación, como para garantizar el cumplimiento de la normativa aplicable de REBT.
Esta calculadora de cables ayuda a determinar de forma rápida el calibre adecuado del magnetotérmico (In), que debe ser igual o ligeramente superior a la corriente de la carga (I), pero nunca mayor que la corriente máxima admisible del cable (Iz).
Además, también selecciona la sección mínima de cable requerida según la ITC-BT-19, para instalaciones interiores con cable no enterrado, utilizando conductores de cobre o aluminio a una temperatura ambiente de 40ºC.
El resultado del cálculo garantiza que el magnetotérmico (In) seleccionado protegerá al cable con la sección de conductor proporcionada cumpliendo la condición de sobrecargas.
Esta calculadora es una herramienta de asistencia para el dimensionamiento preliminar y no sustituye el asesoramiento de un profesional cualificado. Los cálculos se basan en la normativa REBT vigente en España, pero las condiciones reales de cada instalación pueden variar. Siempre consulte a un electricista o ingeniero antes de realizar cualquier trabajo.
Contenidos
Funcionamiento de la Calculadora de Protección de Cable a Sobrecarga
Esta herramienta está diseñada para determinar el calibre adecuado del magnetotérmico (In) y la sección mínima del cable necesaria para garantizar una protección eficaz contra sobrecargas, siguiendo los criterios de la ITC-BT-19 del REBT. El cálculo se basa en la condición fundamental:
donde:
I = corriente de la carga (A)
In = calibre del magnetotérmico (A)
Iz = corriente máxima admisible del cable según su sección y condiciones de instalación (A)
La calculadora distingue entre corriente continua, alterna monofásica o trifásica, ajustando el cálculo de intensidad según la potencia introducida. En CA, considera el factor de potencia (cos φ) para mayor precisión.
Seleccionando entre cobre o aluminio, y entre aislamiento termoplástico (70°C) o termoestable (90°C), se determina la capacidad de conducción de corriente según tablas normalizadas.
La configuración (unipolar/multipolar) y el tipo de instalación (bajo tubo, bandeja, etc.) influyen en la corriente admisible (Iz), ya que afectan a la disipación de calor.
El usuario introduce potencia (W) o intensidad (A). Si se usa potencia, la herramienta calcula automáticamente la intensidad aplicando las fórmulas correspondientes al tipo de corriente.
Por último, la calculadora selecciona el calibre normalizado del magnetotérmico (In) inmediatamente superior a I, y la sección mínima del cable cuya Iz sea igual o mayor que In, asegurando la protección.
Tipo de Corriente y Tensión
El primer paso es definir las características eléctricas de la línea:
● Corriente continua (CC)
● Corriente alterna (CA) monofásica
● Corriente alterna (CA) trifásica
Después, se introduce la tensión nominal. Se muestra un campo con un valor de tensión por defecto para cada tipo de corriente (por ejemplo, 24V, 230V o 400V). Este valor puede se ajustado permitiendo introducir el valor adecuado de la tensión nominal de la línea.
Material del Cable
Se definen las siguientes características del cable:
● Material del conductor: se elige mediante un desplegable entre:
– Cobre
– Aluminio
● Material del aislamiento: se selecciona mediante otro desplegable:
– Termoplástico a 70ºC: PVC o poliolefina termoplástica Z1.
– Termoestable a 90ºC: XLPE, EPR, poliolefina termoestable Z o goma de silicona.
Parámetros del Cable
Estos aspectos afectan directamente a la capacidad del cable para disipar calor y, en consecuencia, a su corriente máxima admisible. La calculadora considera 2 variables principales:
● Configuración del cable: la forma en que se instalan y agrupan los conductores influye en su rendimiento térmico.
– Cable unipolar: conductores individuales aislados que se instalan por separado (mejor disipación de calor).
– Cable multipolar: varios conductores agrupados en una sola envoltura (mayor acumulación de calor).
● Método de instalación: el método de colocación afecta significativamente a la temperatura de trabajo del cable. La norma ITC-BT-19 clasifica estas instalaciones con códigos específicos (A1, B1, C, etc.), siendo los más comunes:
– Cables bajo tubo empotrado en obra o montaje superficial
– Cables bajo tubo empotrado en paredes térmicamente aislantes
– Cables directamente sobre pared o bandeja no perforada (continua)
– Cables al aire o sobre bandeja perforada
Datos del Receptor
Se introducen los parámetros de la carga eléctrica de estas 2 formas alternativas:
● Potencia: al introducir la potencia en vatios (W), la calculadora determinará automáticamente la intensidad. Para circuitos de CA, se debe añadir el factor de potencia (cos φ). El valor por defecto es de 1 (puede ajustarse entre 0 y 1). En corriente continua este valor no se aplica (siempre = 1)
● Intensidad: si se selecciona este campo numérico se introduce la intensidad de la carga, en amperios (A).
Resultados de la Calculadora de Protección de Cable a Sobrecarga
Cuando todos los datos se hayan introducido, la calculadora determinará la intensidad de la carga, en el caso de que se haya seleccionado potencia, siendo el cálculo de la intensidad (I) el siguiente:
– Para corriente continua:
– Para corriente alterna monofásica:
– Para corriente alterna trifásica:
Después proporcionará la condición I ≤ In ≤ Iz con los datos necesarios para que el cable quede protegido correctamente. Muestra estos datos:
– Intensidad calculada (I): valor en amperios.
– Calibre del magnetotérmico (In): valor normalizado (ej. 10A, 16A, etc.).
– Corriente máxima admisible (Iz): corriente de la tabla de la ITC-BT-19 de cables no enterrados cuya corriente Iz sea igual o mayor que el calibre In.
– Sección mínima del cable: sección comercial, en mm², que corresponde a la anterior Iz según tabla.
Si los parámetros introducidos, como una corriente excesivamente alta o una potencia muy elevada, junto con los demás parámetros de la instalación, provocasen en la condición de sobrecarga que la corriente Iz supere los valores máximos de la tabla de la ITC-BT-19, la calculadora mostrará el mensaje: "¡Sección fuera de rango!".
La documentación sobre la condición contra sobrecargas se puede consultar en Protección a sobrecargas del interruptor automático.
Consideraciones Importantes de la Calculadora de Protección de Cable a Sobrecarga
Es importante tener en cuenta los siguientes aspectos de esta calculadora:
● Alcance de la herramienta: la calculadora está diseñada para conductores no enterrados (instalaciones en superficie, bandejas, tubos, etc.) y es válida para cobre y aluminio en condiciones normales (temperatura ambiente ≤ 40°C). No cubre la instalación de cables enterrados, las instalaciones exteriores expuestas a condiciones extremas, etc.
● Caída de tensión no incluida: la sección calculada protege contra sobrecargas, pero no garantiza que la caída de tensión cumpla con los límites máximos de caída de tensión permitidos. Sobre todo, en líneas largas, se debe verificar siempre la caída de tensión del cable.
● Factores de corrección: la ITC-BT-19 contempla varios factores de corrección (por temperatura ambiente diferente a 40ºC, por agrupación de circuitos, etc.) que afectan a la corriente máxima admidible del cable, pero la herramienta no los tiene en cuenta. El usuario deberá ajustar manualmente el valor de la corriente de carga (I) dividiéndola por el factor de corrección.
● Combinación de factores de corrección: si coexisten múltiples factores, como alta temperatura, agrupamiento con otros conductores, etc., se multiplican todos los factores individuales entre sí.
● Cargas especiales: se deben considerar los picos de corriente que producen las líneas con motores o lámparas de descarga, donde la corriente de arranque puede ser varias veces la nominal, el usuario deberá modificar la corriente de carga (I) multiplicándola por el coeficiente que indica el REBT.
● Cortocircuitos: la calculadora dimensiona el cable para condiciones normales, pero no evalúa su comportamiento ante cortocircuitos.
● Métodos de instalación adicionales: la calculadora incluye solo los métodos más comunes (A1, B1, C, etc.). Para otros montajes no contemplados en esta herramienta, se debe consultar directamente las tablas de la ITC-BT-19 para asegurar el correcto dimensionamiento del cable.
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