Căderea de tensiune admisă: 3% și 5% — calculul pas cu pas

De ce contează căderea de tensiune

Curentul care circulă printr-un conductor produce o cădere de tensiune pe impedanța acestuia și pierderi de putere, în principal sub formă de căldură în rezistența conductorului. Efectul: între originea instalației și receptor tensiunea scade, iar la capătul traseului becul sau motorul „vede" mai puțin de 230 V. Dacă pierderea e prea mare, lampa luminează mai slab, electronicele funcționează la limită, iar un motor pornește greu și se încălzește.

De aceea I7-2011 tratează dimensionarea conductorului în două verificări distincte. După ce alegi secțiunea la curentul admisibil, art. 5.2.4.1.3 b) cere verificarea ei și „la căderea de tensiune (valorile admisibile sunt indicate în subcap. 5.2.5)". Adică o secțiune corectă „la amperaj" poate să nu fie corectă „la lungime".

Limitele exacte din normativ: 3% și 5%

Pentru cazul tipic — o locuință alimentată din rețeaua publică — se aplică art. 5.2.5.1. Textul normativului este clar: „În cazul în care alimentarea consumatorului se face din cofretul de branșament de joasă tensiune, valorile căderilor de tensiune, în regim normal de funcționare față de tensiunea nominală a rețelei, trebuie să fie de cel mult:

• 3% pentru receptoarele din instalațiile electrice de iluminat;
• 5% pentru restul receptoarelor de putere."

Subcapitolul 5.2.5 se intitulează chiar „Căderi de tensiune maxime admisibile". Tot acolo, același articol precizează unde se măsoară pierderea: „Căderile de tensiune se vor stabili pentru puterea maximă absorbită [...], pe traseul cel mai lung și mai încărcat dintre tabloul general (respectiv cofretul de branșament sau contorul, la clădiri de locuit) și receptorul electric cel mai îndepărtat". Deci 3% / 5% sunt valori cumulate pe tot traseul: coloana plus circuitul, nu doar ultimul tronson.

Există și alte praguri, pentru alte tipuri de alimentare. Le redau exact, ca să nu le confunzi cu cazul rezidențial uzual:

• Alimentare din post de transformare sau centrală proprie (art. 5.2.5.2): cel mult 6% pentru iluminat și 8% pentru restul receptoarelor de putere.
• Motoare electrice, la pornire (art. 5.2.5.3): căderea de tensiune trebuie să fie cel mult cea specificată de producător, dar de maxim 12% dacă nu se dispune de alte date.

Formula căderii de tensiune

Pentru un circuit monofazat (cazul majorității circuitelor dintr-o locuință), căderea de tensiune se estimează cu relația clasică, în care curentul parcurge dus-întors conductorul (de aici factorul 2):

unde:

• ΔU — căderea de tensiune, în volți (V);
• L — lungimea traseului (dus), în metri (m);
• I — curentul absorbit de receptor, în amperi (A);
• ρ — rezistivitatea materialului conductorului (cupru ≈ 0,0175 Ω·mm²/m; aluminiu ≈ 0,028 Ω·mm²/m);
• S — secțiunea conductorului, în mm².

Pentru a o exprima procentual față de tensiunea nominală, împarți rezultatul la 230 V și înmulțești cu 100:

Exemplu practic, pas cu pas

Valorile de mai jos sunt un exemplu ilustrativ, ales pentru a arăta metoda de calcul — nu o prevedere a normativului.

Un detaliu care contează: curentul de calcul corespunde puterii maxime absorbite în regimul de funcționare considerat (art. 5.2.5.1), nu automat calibrului disjunctorului — un circuit protejat cu 16 A nu se calculează neapărat la 16 A, ci la sarcina reală de proiectare. Să presupunem un circuit de prize dintr-o locuință, alimentat din cofretul de branșament, cu următoarele date:

Pasul 1 — calculezi ΔU în volți:

Pasul 2 — îl transformi în procent față de 230 V:

Pasul 3 — compari cu limita:

1,83% < 5% → circuitul respectă limita pentru receptoare de putere. Dacă în schimb acesta ar fi fost un circuit de iluminat, reperul ar fi fost 3%, iar 1,83% l-ar fi respectat și pe acela. Dacă traseul total de calcul ar fi fost de 100 m, la aceeași secțiune și același curent, ΔU ar fi ajuns la 14 V, adică ≈6,1% — peste limita de 5%. Aici soluția e mărirea secțiunii.

Greșeli frecvente

• Calculezi doar ultimul tronson. Normativul cere pierderea cumulată de la origine la receptor — coloană + circuit, nu doar cablul din priza finală (art. 5.2.5.1).
• Confunzi pragurile. 3% / 5% sunt pentru alimentare din branșament; 6% / 8% doar pentru post de transformare sau centrală proprie (art. 5.2.5.2).
• Uiți factorul 2 la monofazat. Curentul parcurge conductorul și la dus, și la întors; fără factorul 2 subestimezi pierderea la jumătate.
• Verifici doar curentul admisibil. O secțiune corectă termic poate pica la căderea de tensiune pe trasee lungi — sunt două verificări, nu una.