Elegir un cable trifásico exige comprobar qué conductores necesita el equipo, qué corriente circulará por ellos y cómo se instalará la línea. No basta con conocer la potencia en kW ni con escoger una manguera de cuatro o cinco hilos: también cuentan la longitud, la protección y las condiciones del entorno.
En esta guía verás cómo distinguir fases, neutro y protección, interpretar designaciones como 4G6 y 5G6 y comprobar la sección del cable. También revisaremos la conexión con las barras colectoras cuando el cuadro utiliza un embarrado para distribuir la energía.
Para situar estas comprobaciones dentro del diseño del cuadro, consulta nuestra guía de normas de aparamenta y embarrados.
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Qué es un cable trifásico
Un cable trifásico es un cable utilizado para alimentar un circuito con tres fases, identificadas como L1, L2 y L3. En una red trifásica equilibrada, las tensiones de fase tienen la misma frecuencia y un desfase de 120° entre sí. El cable puede incorporar neutro (N) y conductor de protección (PE), según el receptor y el diseño de la instalación.
En una red de 400/230 V, los 400 V corresponden a la tensión entre fases y los 230 V a la tensión entre una fase y el neutro. Estos valores son habituales en España, pero no definen por sí solos todos los sistemas trifásicos: comprueba siempre la tensión de la red y la placa del equipo.
Es importante diferenciar entre el conductor, el aislamiento y la cubierta exterior. La sección expresada en milímetros cuadrados (mm²) corresponde exclusivamente al área transversal del alma conductora (generalmente de cobre o aluminio), no al diámetro exterior total del cable.
Para formar una línea trifásica puedes utilizar un cable multipolar, con varias venas bajo una cubierta, o cables unipolares instalados y agrupados conforme al diseño del circuito. La palabra «trifásico» describe el uso eléctrico de la línea; no identifica por sí sola el aislamiento, la sección ni la tensión asignada del cable.
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Cable trifásico de 4 o 5 hilos: qué cambia
Contar el número de conductores bajo la cubierta de un cable no basta para deducir su función exacta. La presencia o ausencia del neutro y la forma en que se resuelve la puesta a tierra determinan la arquitectura del circuito.
| Configuración descrita | Funciones incluidas | Aclaración necesaria |
|---|---|---|
| Tres fases y PE | L1, L2, L3 y conductor de protección | Cuatro conductores: habitual en motores trifásicos sin neutro; el PE cumple la función de protección. |
| Tres fases y neutro | L1, L2, L3 y N | Cuatro conductores: no incluye PE dentro del cable; su provisión debe resolverse según el diseño y la normativa aplicable. |
| Tres fases, neutro y PE | L1, L2, L3, N y PE | Cinco conductores: permite alimentar cargas entre fases y cargas entre fase y neutro, además de incluir PE. |
La combinación de neutro y protección en un conductor PEN solo se admite bajo condiciones específicas, por ejemplo en determinados tramos de sistemas TN-C. No equivale a unir N y PE dentro de cualquier cuadro ni a utilizar el neutro como conductor de protección. Deben respetarse los requisitos del esquema y de la normativa aplicable.
Cuándo se necesita neutro
El neutro se necesita cuando hay receptores que deben alimentarse entre fase y neutro. Un motor trifásico alimentado entre fases normalmente no lo utiliza, aunque tenga sus devanados conectados en estrella. La conexión en estrella no implica automáticamente que deba distribuirse el neutro.
Si una máquina tiene auxiliares alimentados directamente a 230 V entre fase y neutro, su alimentación deberá proporcionar N. Si esos auxiliares reciben energía de un transformador o una fuente conectada entre fases, puede no ser necesario. La respuesta está en el esquema eléctrico del fabricante; disponer de neutro no elimina el desequilibrio entre fases.
Identificación y designación del cable
Consulta la ficha del fabricante y el esquema unifilar para conocer la composición del cable. En las designaciones que emplean G y ×, la letra G indica que se incluye una vena verde/amarilla; el símbolo × indica una composición sin esa vena.
4G6 identifica cuatro conductores de 6 mm², uno de ellos verde/amarillo: una configuración habitual es L1, L2, L3 y PE. 4×6 identifica cuatro conductores de 6 mm² sin vena verde/amarilla; puede utilizarse para tres fases y neutro si la construcción e identificación son adecuadas. 5G6 incluye cinco conductores de 6 mm² y permite disponer de L1, L2, L3, N y PE.
Colores del cable trifásico
En la identificación habitual de cables de baja tensión en España y Europa, el neutro es azul y el conductor de protección, verde/amarillo. Las fases suelen identificarse en marrón, negro y gris. El verde/amarillo está reservado a la función de protección: no debe utilizarse como fase o neutro.
El color no basta para confirmar la secuencia L1-L2-L3 ni para identificar con seguridad los conductores de una instalación existente. Comprueba el marcado, los planos y las verificaciones correspondientes antes de conectar el equipo.
La separación y función de N, PE y PEN dependen del esquema de conexión a tierra de la instalación.
Qué datos necesitas antes de elegir la sección
Antes de iniciar cualquier cálculo numérico, es necesario recopilar los parámetros operativos y ambientales de la instalación.
| Dato | Por qué importa |
|---|---|
| Tensión y corriente de servicio | Establecen las magnitudes eléctricas base del circuito. |
| Potencia y tipo de carga | Determinan la demanda nominal, los regímenes de trabajo y las corrientes de arranque. |
| Longitud real del recorrido | Condiciona directamente el valor acumulado de caída de tensión y el bucle de impedancia. |
| Material y construcción | Determinan la resistencia eléctrica, la temperatura admisible del conductor y la compatibilidad con los terminales. |
| Método de instalación | Afecta de forma crítica a la capacidad de disipación térmica del cable (tubo, bandeja, enterrado). |
| Temperatura y agrupamiento | Alteran la capacidad de evacuación de calor por la presencia de otros circuitos o calor ambiental. |
| Protección prevista | Debe coordinarse con la intensidad admisible, la energía pasante y las condiciones de desconexión ante un defecto. |
| Necesidad de neutro y PE | Define la composición del circuito; el neutro puede contar como conductor cargado según las corrientes que transporte. |
| Entorno y reacción al fuego | Exigen comprobar resistencia ambiental, emisión de humos y clasificación de reacción al fuego cuando proceda; «libre de halógenos» no equivale a una clase CPR. |
Comprueba también la tensión asignada U₀/U, el uso fijo o móvil y la compatibilidad del cable con humedad, radiación UV, aceites o esfuerzos mecánicos. Un cable flexible no es necesariamente apto para movimiento continuo. La ficha técnica debe confirmar el uso previsto.
Cómo se elige la sección de un cable trifásico
La sección de un cable trifásico debe cumplir simultáneamente los criterios de intensidad admisible, caída de tensión, coordinación con la protección y comportamiento ante cortocircuito. También deben verificarse el neutro, el PE y los requisitos particulares del receptor. No existe una tabla universal de «kW por mm²» válida para cualquier instalación.
Corriente de servicio e intensidad admisible
El primer paso consiste en determinar la corriente de servicio Ib y comprobar que no supera la intensidad admisible corregida del cable Iz‘, en las condiciones reales de instalación. In se reserva aquí para la corriente nominal o el ajuste correspondiente del dispositivo de protección.
Para una carga trifásica equilibrada en régimen sinusoidal, la corriente de servicio se calcula a partir de la potencia activa eléctrica de entrada (P), la tensión entre fases (U) y el factor de potencia (cosφ):
I =
Si se parte de la potencia mecánica en el eje de un motor, debe incluirse el rendimiento (η) del equipo en el denominador: I = Pmec / (√3 · U · cosφ · η). Utiliza vatios para P y voltios para U; así obtendrás I en amperios. En presencia de armónicos significativos o cargas desequilibradas, la corriente por el neutro puede aumentar, obligando a reevaluar el número de conductores considerados como cargados térmicamente.
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Instalación y factores de corrección
El mismo conductor admite corrientes diferentes según se instale en tubo, bandeja o enterrado. Elige la tabla correspondiente a su material, aislamiento, método de instalación y número de conductores cargados. Comprueba las condiciones de referencia: las tablas IEC utilizadas en esta metodología suelen partir de 30 °C al aire y 20 °C en el terreno.
Si la instalación real difiere de las condiciones estándar, se aplican coeficientes correctores de temperatura (kt), de agrupamiento de circuitos (kg) y de profundidad o resistividad del terreno. La intensidad admisible corregida se obtiene ajustando la capacidad nominal:
Esta expresión ilustra la corrección por temperatura y agrupamiento. Añade los demás factores aplicables, como los del terreno o los armónicos, sin duplicar ajustes ya incluidos en la tabla. Los factores pueden ser inferiores o superiores a 1 según las condiciones de referencia; no modifican la corriente exigida por la carga.
Máquina recomendada
Máquina HBC-A120
Corta, punzona y dobla barras de cobre y aluminio con las dimensiones hasta 120 × 12 mm— operando en tres estaciones simultáneamente.
120 × 12 mm
3 unidades de potencia
Corte · Perforación · Doblado
Coordinación con la protección
La sección seleccionada debe coordinarse con el dispositivo de protección contra sobrecargas (interruptor automático magnetotérmico o fusibles). Según los principios de diseño de la guía de dimensionamiento de Schneider Electric, deben cumplirse dos condiciones fundamentales:
Ib ≤ In ≤ Iz‘
(La corriente de empleo Ib no supera la corriente nominal de la protección In, y esta no excede la capacidad corregida del cable Iz‘).
I2 ≤ 1,45 · Iz‘
(I2 es la corriente que asegura la actuación efectiva de la protección dentro del tiempo convencional definido para el dispositivo).
Además, comprueba el poder de corte del dispositivo y que las corrientes de defecto provoquen la desconexión dentro del tiempo exigido. La protección contra sobrecarga y la desconexión ante un defecto requieren comprobaciones distintas.
Comportamiento ante cortocircuito
Además de resistir el régimen permanente, el cable debe soportar el esfuerzo térmico producido por una corriente de cortocircuito (Icc) durante el tiempo (t) que tarda en actuar la protección. La sección mínima por solicitación térmica ante cortocircuito transitorio se evalúa mediante la expresión:
S ≥
Donde k depende del material conductor, del aislamiento y de las temperaturas inicial y final admisibles durante el defecto. Los valores habituales de 70 °C para PVC y 90 °C para XLPE o EPR corresponden al régimen permanente; no deben confundirse con la temperatura límite de cortocircuito. La expresión supone condiciones adiabáticas y debe aplicarse dentro de su campo de validez. Para protecciones limitadoras, verifica la energía pasante I²t frente a k²S² con los datos del dispositivo y del cable.
Caída de tensión: por qué la longitud importa
En tiradas de cable de cierta longitud, el criterio térmico resulta insuficiente. Aunque un cable sea capaz de transportar la corriente sin sobrecalentarse, su resistencia y reactancia internas pueden provocar una pérdida de tensión excesiva en el receptor.
Para un sistema trifásico equilibrado en régimen sinusoidal, la caída de tensión entre fases (ΔU) se calcula de forma aproximada mediante la fórmula:
Donde:
- ΔU: Caída de tensión en voltios (V).
- I: Corriente de la línea en amperios (A).
- L: Longitud de la línea en kilómetros (km).
- R’: Resistencia lineal del conductor a la temperatura de servicio (Ω/km).
- X’: Reactancia lineal del cable (Ω/km).
- cosφ: Factor de potencia de la carga; senφ corresponde al seno del mismo ángulo.
Para expresar el resultado en porcentaje respecto a la tensión nominal entre fases (U):
(
U
)
· 100
En España, el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT – BOE) diferencia los límites según el tramo y el uso. La ITC-BT-19 establece, salvo prescripciones particulares, un 3 % para los circuitos interiores de viviendas; en otras instalaciones interiores o receptoras, un 3 % para alumbrado y un 5 % para los demás usos. En instalaciones industriales con transformador propio alimentado en alta tensión contempla un 4,5 % y un 6,5 %, respectivamente, tomando como origen la salida del transformador. Las derivaciones individuales tienen criterios propios: no apliques automáticamente un 3 % o un 5 % a cualquier tramo.
En esta fórmula, L es la longitud de ida del recorrido: no la dupliques como en una expresión monofásica de ida y vuelta. Utiliza R’ y X’ en Ω/km si L está en km y toma la resistencia a la temperatura de servicio.
Motores, variadores y neutro: comprobaciones adicionales
Determinados receptores industriales imponen exigencias especiales sobre la línea de alimentación que van más allá del cálculo convencional:
- Motores eléctricos: La corriente de arranque depende del motor y del método de arranque. Comprueba la placa y los datos del fabricante, la caída de tensión durante el arranque y la coordinación con la protección. En España, aplica también las prescripciones de la ITC-BT-47 que correspondan; el cálculo de corriente nominal por sí solo no completa la selección.
- Variadores de frecuencia: Distingue el cable de entrada al variador del cable entre variador y motor. Para este último, sigue el manual respecto al apantallamiento, la disposición de conductores, la puesta a tierra, la longitud y la compatibilidad electromagnética. Un cable apantallado no garantiza por sí solo la eliminación de corrientes por los rodamientos.
- Cargas no lineales: En circuitos con cargas conectadas entre fase y neutro, los armónicos de orden triple pueden sumarse en N incluso con cargas repartidas entre fases. Calcula la corriente prevista del neutro y el calentamiento del conjunto; puede ser necesario mantener o aumentar su sección y aplicar correcciones a la intensidad admisible del cable.
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Ejemplo de selección: qué puede calcularse y qué falta
Imaginemos una carga trifásica equilibrada en régimen sinusoidal con las siguientes especificaciones iniciales:
- Potencia activa eléctrica de entrada (P): 30 kW
- Tensión entre fases (U): 400 V
- Factor de potencia (cosφ): 0,9
Aplicando la fórmula de corriente trifásica:
I =
≈ 48,1 A
Este resultado indica la intensidad de servicio en régimen permanente. Sin embargo, con estos únicos datos es imposible prescribir una sección de cable.
Para completar la selección técnica se requiere definir:
- Longitud exacta del trazado para calcular la caída de tensión.
- Tipo de canalización (bajo tubo, al aire, en bandeja, enterrado).
- Temperatura ambiente y número de cables adyacentes.
- Tipo de aislamiento del cable (PVC o XLPE).
- Corrientes de cortocircuito previstas, características de la protección y tiempos de desconexión exigidos.
En una instalación existente, las mediciones pueden complementar los datos de diseño para detectar desequilibrios o corrientes de neutro. Consulta nuestra guía de instrumentos de medición eléctrica para distinguir las funciones de un multímetro, una pinza y un analizador de redes.
Conexión del cable trifásico con las barras colectoras
Una vez que el cable trifásico llega al armario o cuadro de distribución, la energía debe repartirse entre las distintas protecciones, interruptores y salidas. Es aquí donde el cable interactúa directamente con el sistema de distribución interno.
Función del cable y función de la barra colectora
Los cables facilitan el tendido entre equipos y puntos de distribución. Las barras colectoras permiten organizar conexiones y derivaciones dentro de muchos cuadros eléctricos. La elección depende de la corriente, el espacio, la disipación térmica y el diseño del conjunto; también existen sistemas de canalización prefabricada para distribuir energía a lo largo de un edificio.
La capacidad del embarrado debe verificarse con su disposición real, soportes, uniones y envolvente. No puede deducirse a partir de la sección de un cable ni atribuirse una intensidad admisible únicamente al área de la pletina.
Qué revisar en la unión
La transición entre el cable y la barra colectora representa un punto crítico de la instalación. Para garantizar una conexión segura y duradera se debe verificar:
- Compatibilidad de materiales: Para unir un conductor de aluminio a un embarrado de cobre, utiliza un terminal o sistema de conexión aprobado para ambos materiales. Una arandela genérica no sustituye una transición compatible ni las instrucciones de preparación superficial.
- Geometría del terminal: El terminal debe ser adecuado al material, sección y clase del conductor. Verifica el crimpado con las matrices indicadas, la superficie de contacto de la pala, el diámetro de los taladros y la tornillería. Una puntera para borne no sustituye un terminal de pala para una unión atornillada.
- Radio de curvatura y espacio: El cable debe disponer de espacio suficiente para curvarse respetando los radios mínimos del fabricante, evitando esfuerzos permanentes sobre el terminal, la pletina o el borne. Añade los soportes y la sujeción necesarios.
- Separación de funciones: Las barras de fase y, cuando corresponda, la barra de neutro deben respetar el aislamiento y las distancias previstas en el diseño. La barra PE debe asegurar la continuidad de protección con las masas; no se trata como una barra de fase aislada. La separación de N y PE debe seguir el esquema de puesta a tierra.
Aplica el par de apriete especificado para la unión y revisa el estado de las superficies. La sección correcta del cable no compensa un crimpado defectuoso, un terminal incompatible o una conexión floja.
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Fabricación de las barras de cobre
Para que las barras de cobre encajen con precisión dentro del cuadro y coincidan con la posición de los cables de entrada y la aparamenta, deben someterse a procesos de conformado específicos.
La preparación del embarrado exige tres operaciones principales:
- Corte: Obtención de la longitud exacta requerida por el diseño del embarrado.
- Punzonado: Ejecución de los orificios definidos en el plano para conexiones y montaje, respetando diámetros, distancias y superficie útil de contacto.
- Doblado: Conformado de curvas y cambios de plano previstos en el diseño, respetando los radios, separaciones y límites del material y de las herramientas.
En la fabricación de cuadros, estas operaciones pueden realizarse con máquinas para procesar barras colectoras como las de PAYAPRESS. La elección de la máquina y las herramientas depende de la sección y la geometría de la pletina; después del mecanizado deben verificarse dimensiones, rebabas y estado superficial. El mecanizado preciso facilita el montaje, pero no sustituye la verificación eléctrica y térmica del cuadro.
La unión cable-embarrado forma parte del diseño del conjunto. Para entender cómo cambia su evaluación según el mercado, consulta la comparación entre IEC 61439 y UL 508A.
Errores frecuentes al elegir un cable trifásico
- Seleccionar la sección únicamente por la potencia en kW: Ignorar la caída de tensión, el factor de potencia o el método de instalación puede conducir a una selección inadecuada.
- Confundir el conductor neutro con el de protección: Asignar la función de tierra al neutro o viceversa compromete los sistemas de protección diferencial y la seguridad de las personas.
- Copiar tablas de intensidad sin aplicar factores de corrección: No ajustar la capacidad por temperatura o agrupamiento puede provocar el envejecimiento prematuro del aislamiento.
- Evaluar la caída de tensión sin comprobar la capacidad térmica: Un cable puede cumplir el límite de caída de tensión por ser muy corto, pero quemarse por no soportar la corriente de servicio.
- Suponer que cable y barra de cobre tienen la misma capacidad a igual sección: Un cable aislado y agrupado evacua el calor de forma muy diferente a una barra de cobre desnuda montada al aire dentro de un armario. La intensidad admisible de las barras de cobre debe evaluarse con las condiciones reales del embarrado, de forma independiente al dimensionamiento del cable.
Para elegir un cable trifásico, empieza por el esquema del receptor y termina verificando la línea completa: conductores, intensidad admisible, caída de tensión, protecciones y terminales. Cuando la alimentación llega a un embarrado, comprueba también la unión y el diseño del cuadro. Cable, conexión y barras colectoras deben funcionar como un conjunto coordinado.
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