Módulos avanzados de cálculo para media y alta tensión: optimización de conductores, análisis lúminico, dimensionado y corte constructivo de bandejas portacables, diseño integral de bobinados y corrección avanzada del factor de potencia.
Corriente nominalI = S / (√3 · U) · sistema trifásico
— A
Potencia activaP = S · cos φ
— kW
Nota: para sistemas monofásicos se usa I = S / U. Verifica siempre contra la corriente admisible del conductor según su norma de referencia (p. ej. UNE-HD 60364-5-52 o IEC 60502).
Línea y conductor
Resultado
Resistencia del conductorR = ρ · 1000 / S
— Ω/km
Caída de tensiónΔU = √3 · I · L · (R·cosφ + X·senφ)
— V
Caída relativaΔU respecto a la tensión nominal
— %
Referencia: en distribución en MT se admite habitualmente hasta un 5% de caída total. Resistividad a 20°C orientativa; a temperatura de servicio (≈90°C) la resistencia real puede ser un 20-40% mayor. Valores por encima del límite admisible requieren revisar sección de conductor o longitud de línea.
Datos del transformador / punto de falta
Resultado
Corriente de cortocircuitoIcc = Sn / (√3 · Un · Zcc%)
— kA
Potencia de cortocircuitoScc = Sn / Zcc%
— MVA
Nota: cálculo simplificado en el punto de bornes del transformador, sin considerar impedancia de la red aguas arriba. Para estudios de protección usa el método de las componentes simétricas.
02 Cálculo lumínico
Método de los lúmenes
Local a iluminar
Resultado
Índice del local (K)K = a·b / (h·(a+b))
—
Flujo luminoso total requeridoΦt = Em · A / (η · fm)
— lm
Nº de luminariasN = Φt / (Φlámpara · nº lámparas)
—
Iluminancia real obtenidacon el nº de luminarias redondeado
— lux
Nota: el factor de utilización η depende del índice del local K y de los coeficientes de reflexión de techo, paredes y suelo — consúltalo en la tabla del fabricante de la luminaria elegida.
03 Bandejas portacables
Dimensionado y trazado constructivo
Cables a instalar
Resultado
Sección total ocupada por cablesΣ (π/4 · d²) · cantidad
Nota: serie comercial estándar considerada: 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 mm. Ajusta según catálogo del fabricante y separa circuits de potencia y control cuando la normativa lo exija.
Geometría del ala
Magnitudes de la plantilla
Apertura total de V (L)L total acumulado de las muescas
— mm
Ancho por muesca (Li)Tamaño de apertura de cada V individual
— mm
Ángulo de corte por VÁngulo de la muesca a troquelar
— °
Guía constructiva: Para giros Hacia Dentro se corta el ala interior. Para giros Hacia Fuera, se abre el ala exterior. Deja siempre intacta la base/suelo de la bandeja.
Esquema dinámico 3D
Representación del tramo modificado tras aplicar los cortes y plegar el ala.
04 Máquinas y Bobinados
Dimensionado de devanados y cálculo magnético de transformadores
Parámetros del Estátor / Rotor
Magnitudes del Devanado
Velocidad Sincronismo (ns)ns = (60 · f) / p
— rpm
Velocidad Rotórica Real (n)n = ns · (1 - s/100)
— rpm
Paso de Ranura Diametral (Yg)Yg = K / 2p (Ranuras por polo)
— ranuras
Ángulo Eléctrico (γ)γ = (p · 360°) / K
— °elec
Ranuras por Polo y Fase (q)q = K / (2p · m) para m=3
—
Geometría del Núcleo y Tensiones
Resultados Magnéticos y Espiras
Relación Espiras/Voltio (ev)ev = 1 / (4.44 · f · Bmax · Ae)
— esp/V
Espiras Primario (N1)N1 = V1 · ev
— espiras
Espiras Secundario (N2)N2 = V2 · ev
— espiras
Relación de Transformación (a)a = N1 / N2
—
I1 Nom A
—
I2 Nom A
—
Máquina y devanado — motor asíncrono
Vueltas necesarias y paso de bobina
Velocidad síncrona (ns)ns = 60 · f / p
— rpm
Revoluciones por segundons / 60
— rps
Paso polar (τ) y paso relativo (β)τ = Z / 2p · β = yc / τ
—
Factor de devanado (kw = kd·kp)
—
Espiras por fase necesarias (N)N = Vfase / (4.44 · f · kw · Φ)
— espiras
I línea nominal A
—
I de fase (bobina) A
—
Nota: devanado trifásico distribuido (m=3). Con paso diametral (yc = τ) el factor de paso kp=1. Φ puede tomarse de ensayos previos o del diseño magnético del núcleo.
Máquina y devanado — motor síncrono
Vueltas necesarias y paso de bobina
Velocidad síncrona exacta (ns)sin deslizamiento · ns = 60 · f / p
— rpm
Revoluciones por segundons / 60
— rps
Paso polar (τ) y paso relativo (β)τ = Z / 2p · β = yc / τ
—
Factor de devanado (kw = kd·kp)
—
Espiras por fase necesarias (N)N = Vfase / (4.44 · f · kw · Φ)
— espiras
I línea nominal A
—
Par nominal (T) N·m
—
Nota: a diferencia del motor asíncrono, gira exactamente a ns (deslizamiento nulo). El devanado de campo (rotor, en continua) requiere un cálculo de excitación aparte, no incluido aquí.
Máquina y devanado — alternador (generador síncrono)
Vueltas necesarias y paso de bobina
Velocidad de accionamiento requerida (n)n = 60 · f / p
— rpm
Revoluciones por segundon / 60
— rps
Paso polar (τ) y paso relativo (β)τ = Z / 2p · β = yc / τ
—
Factor de devanado (kw = kd·kp)
—
Espiras por fase necesarias (N)para generar la tensión nominal: N = Vfase / (4.44 · f · kw · Φ)
— espiras
Corriente nominal de armadura A
—
Nota: N es la cantidad de espiras por fase necesaria para inducir, por fase, la tensión de armadura requerida. El devanado de excitación (rotor) se calcula aparte según la corriente de campo del diseño.
05 Factor de Potencia
Corrección mediante batería de condensadores
Datos de la instalación
Dimensionamiento de Condensadores
Potencia Reactiva Necesaria (Qc)Qc = P · (tan φini - tan φobj)
— kvar
Capacidad por Fase (Estrella / Monofásico)C = Qc / (2 · π · f · V2)
— µF
Capacidad por Fase (Conexión Triángulo)C = Qc / (6 · π · f · V2)
— µF
Corriente de la Batería (Ic)Reducción de carga reactiva en líneas generales
— A
Nota: La conexión en triángulo es la más habitual comercialmente en sistemas trifásicos de baja tensión debido a que requiere valores de capacidad tres veces menores para la misma potencia reactiva.
06 Tablas de referencia técnica
Tubos · cables · bandejas
Diámetros normalizados — tubos PVC y hierro/acero (EN/UNE-EN 60423)
Designación
Ø exterior
Ø interior PVC*
Ø interior hierro/acero*
M16
16 mm
≈13,0 mm
≈13,6 mm
M20
20 mm
≈16,8 mm
≈17,6 mm
M25
25 mm
≈21,2 mm
≈22,0 mm
M32
32 mm
≈27,6 mm
≈28,6 mm
M40
40 mm
≈35,2 mm
≈36,2 mm
M50
50 mm
≈44,8 mm
≈46,0 mm
M63
63 mm
≈57,0 mm
≈58,4 mm
M75
75 mm
≈68,4 mm
≈70,0 mm
M90
90 mm
≈82,0 mm
≈84,0 mm
M110
110 mm
≈100,4 mm
≈103,0 mm
Nota: serie normalizada de diámetros exteriores según EN/UNE-EN 60423 (tubos roscados M16 a M110, referencia también recogida en la ITC-BT-21 del REBT). La denominación se hace siempre por el diámetro exterior; la propia norma establece que el diámetro interior mínimo lo declara el fabricante según el material y la clase (ligera/normal/reforzada) — los valores de Ø interior de esta tabla son *orientativos* para una serie normal y deben verificarse en la hoja técnica del producto concreto.
*Valores orientativos: conductor de cobre, aislamiento XLPE. BT según método de instalación tipo B1 (en tubo/conducto); MT en cable unipolar enterrado (~1 m, terreno tipo); AT fuertemente dependiente de la instalación real. Todo diseño en MT/AT debe calcularse según IEC 60287 con los datos certificados del fabricante.
Nota: gama comercial habitual; disponibilidad real de anchos, alas y longitudes según fabricante. El espesor de chapa típico ronda 1,0–2,0 mm según carga y luz entre soportes.
Corte con cotas — ejemplo 300 × 100 mm
Sección transversal (perfil en U) — bandeja 300×100 mm