Distingue recorrido de ida y longitud total de conductores. Guarda la ficha del cable candidato, no solo una foto del grosor.
Clase 15 de 21
Clase 15. Entiende por qué importan los cables
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Contenido
Idea clave
Un cable tiene resistencia al paso de la corriente y parte de la energía se transforma en calor. En condiciones comparables, un conductor más largo ofrece más resistencia y uno de mayor sección, menos. Eso no basta para decidir qué cable comprar: también importan aislamiento, montaje y protección.
La sección es el área de material conductor y se expresa en mm². No es el diámetro exterior, que incluye el aislamiento. Busca la sección y el tipo de cable en su documentación.
Ampliar ilustración La resistencia aumenta cuando el conductor se calienta. La temperatura del cálculo es la del conductor, no simplemente la del aire. En la ficha puedes encontrar R20, la resistencia a 20 °C, normalmente en ohmios por kilómetro, Ω/km. El ohmio es la unidad de resistencia.
Atención
Para la misma resistencia, duplicar la corriente multiplica por cuatro la potencia perdida: P=I²·R. En el ejemplo ideal con resistencia total de 0,344088 Ω, a 10 A se pierden unos 34,41 W y a 20 A unos 137,64 W. Las barras representan potencia perdida, no temperatura del cable. En las siguientes clases comprobarás intensidad y diferencia de tensión.
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Un cable ofrece resistencia al paso de la corriente. Cuanto más largo, más resistencia; cuanto mayor su sección conductora, menos resistencia. La sección se expresa en mm², no es el diámetro exterior del cable. El aislante protege, pero no aumenta la sección de cobre.
Para un conductor ideal uniforme: R = ρ × L/S. Aquí R está en Ω, L en m, S en mm² y ρ en Ω·mm²/m. La resistencia real depende también de la construcción y del material: cuando exista, usa el R20 de la ficha del cable, en Ω/km.
La resistencia aumenta al calentarse:
Rθ = R20 × [1 + α × (θ − 20)].
Para el cobre emplearemos α = 0,00392 °C⁻¹, conforme a Guía técnica ministerial, anexo 2. θ es la temperatura del conductor, no la temperatura exterior. Para cobre, Guía técnica ministerial, anexo 2 da aproximadamente ρ20 = 0,018 Ω·mm²/m. Su fórmula produce ρ90 = 0,0229392; las tablas redondeadas de resistividad y conductividad no deben mezclarse para exigir resultados idénticos al último decimal.
Las pérdidas resistivas son Ppérdida = I² × R. Si duplicas la corriente, multiplicas por cuatro esas pérdidas para la misma resistencia. Si duplicas la sección ideal, reduces a la mitad la resistencia, sin que eso permita duplicar automáticamente la intensidad admisible.
Ejemplo: dos conductores ideales de cobre de 30 m cada uno, 4 mm² y 90 °C: Rbucle = 2 × 0,0229392 × 30/4 = 0,344088 Ω. Con 10 A, pierden 34,4088 W. Con 20 A, 137,6352 W. Este ejemplo ideal explica el fenómeno; clase 17: Comprueba la diferencia de tensión utiliza una resistencia real de ficha.
Fuente: Guía técnica ministerial, anexo 2, pp. 3–5.
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Práctica y comprobación
Comprueba lo que has entendido
Piensa tu respuesta y abre la explicación para comprobarla.
1. «¿6 mm de diámetro exterior son 6 mm² de cobre?»
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No: longitud y área son magnitudes distintas, y el aislamiento no es cobre.
2. «¿Doblar la corriente dobla las pérdidas?»
Ver respuesta y explicación
No: las cuadruplica si R no cambia.
Fuentes y enlaces
Reglamento electrotécnico para baja tensión (RD 842/2002) · Guía técnica ministerial, anexo 2 · Prysmian, tabla R20 · COFICAB, catálogo de cable solar
Vídeo: Clase 15. Entiende por qué importan los cables
Relaciona longitud, sección y temperatura con la resistencia de un cable y entiende por qué duplicar la corriente cuadruplica las pérdidas.
Audio de la clase
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Un cable ofrece resistencia al paso de la corriente. Si aumentas su longitud, aumenta esa resistencia. Si aumentas la sección conductora, se reduce en el modelo ideal. La sección se mide en milímetros cuadrados: no es el diámetro exterior del cable. El aislamiento protege, pero no añade sección de cobre. Por eso, un cable que parece grueso por fuera no te dice cuánta corriente admite. Mira su construcción, su material y los datos de resistencia de la ficha técnica. Además, la resistencia aumenta cuando el conductor se calienta. La temperatura que entra en ese cálculo es la del conductor, no simplemente la del aire exterior. Una tabla o una fórmula necesita que sus condiciones estén bien identificadas. Las pérdidas resistivas son la corriente al cuadrado multiplicada por la resistencia. Si duplicas la corriente manteniendo la misma resistencia, las pérdidas se multiplican por cuatro. No se duplican. Esa relación explica por qué necesitas comprobar cómo se evacua el calor. Cuando calcules, distingue la distancia del recorrido de la longitud total de conductor. En un circuito de ida y vuelta, cuentan ambos caminos. Usa los datos de ficha cuando estén disponibles y no elijas una sección únicamente porque sus pérdidas parezcan pequeñas.