Ejemplo de cálculo de sección de cable de alimentación a lámparas LED

La tecnología de iluminación LED va abriéndose paso en el mercado. Por su bajo consumo y su versatilidad va acaparando protagonismo tanto en nuevas instalaciones como cuando se piensa en reemplazar la iluminación convencional. El cálculo de sección de conductor es sencillo, lo ejemplificamos a continuación.

Calculemos la sección de conductor de una línea monofásica de 230 V de tensión que alimenta 20 lámparas LED de 150 W cada una en una nave industrial. Cada lámpara esta separada 6 m de la siguiente y la distancia entre el cuadro general de mando y protección y la primera lámpara es de 14 m.

El cable será tipo Afumex Class 1000 V (AS) e irá instalado en canal protectora perforada suspendida del techo.

1. Criterio del calentamiento (intensidad admisible)

Con la potencia total (PT) podemos obtener la intensidad máxima que será la que recorrerá la línea en su tramo inicial hasta el primer receptor.

P_T = ΣP_i = 20 x 150 W = 3000 W

P_T = U∙I_T∙cosφ_T  →  I_T = P_T/(U∙cosφ_T) = 3000/(230 x 1) = 13 A

Con este valor de intensidad total de corriente en la línea podemos obtener fácilmente la sección por el criterio del calentamiento.

El cable a emplear podemos pensar que será multipolar dada la baja sección resultado que se adivina por la corriente tan reducida que ha de transportar.

Buscamos en la UNE-HD 60364-5-52 el sistema de instalación de referencia que corresponde a una canal protectora suspendida del techo en recorrido horizontal (ver página 43 del catálogo Prysmian para BT). → B2

Con el sistema B2 vamos a la tabla de intensidades admisibles (página 51 del catálogo) y entrando por la fila correspondiente llegaremos hasta XLPE2 (XLPE por tratarse de cable termoestable (Afumex Class 1000 V) → soporta 90 ºC en régimen permanente y 2 por ser línea monofásica → 2 conductores cargados). Ver página 50 del catálogo.

Comprobamos fácilmente que la sección de 1,5 mm² soporta hasta 17,5 A en las condiciones estándares al ser inferior a los 13 A que circularán por la línea tenemos cubiertas las necesidades por el criterio de la intensidad admisible.

2. Criterio de la caída de tensión

Sabemos que la caída de tensión máxima admisible en alumbrado es del 3 % (ITC-BT 19, pto. 2.2.2.). Es decir, la última lámpara de la línea no deberá tener en bornes una tensión inferior a la de alimentación menos el 3%.

Al tratarse de receptores iguales repartidos uniformemente sólo debemos aplicar la fórmula de cálculo de la sección por caída de tensión para estos casos (ver página 82 del catálogo Prysmian).

Previendo una sección no muy elevada como resultado podremos obviar la reactancia (x = 0) y la fórmula quedaría como sigue:

Donde:

• S: sección del conductor en mm²
• I: intensidad de corriente de cada lámpara → I_lámpara = P_lámpara/U = 150/230 = 0,65 A
• cosφ = 1 (salvo otra indicación del fabricante)
• n: número de receptores → 20
• L: longitud de la línea hasta el último receptor → 14 + 19 x 6 = 128 m
• L₁: longitud de la línea hasta el primer receptor → 14 m
• γ: conductividad del Cu a 90 ºC → 45,5 m/(Ω∙mm²)
• ΔU: caída de tensión máxima admisible en V → 3% de 230 V → 0,03 x 230 = 6,9 V

Al ser la sección por el criterio de la caída de tensión superior al criterio del calentamiento el cable a instalar será Afumex Class 1000 V (AS) de 3G6 mm².

Cable Afumex Class 1000 V (AS)

Nota: como bien sabemos la iluminación LED no es tecnología de descarga y por tanto no es preciso aplicar el coeficiente 1,8 a la potencia en vatios de las lámparas que dice el punto 3.1. de la ITC-BT 44.

Lisardo Recio Maíllo

Product Manager

Prysmian Group

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