1. Sección económica y amortización ecológica
Eficiencia energética en las líneas
El cable de bajo consumo
Ejemplo en Baja Tensión

2. Datos de la instalación:
P = 130 kW
U = 400 V (trifásica)
cos φ = 0,9
L = 175 m
ΔU = 5 % (caida de tensión admitida en %)
Instalación en bandeja perforada
Temperatura ambiente = 40 ºC
Circuito único en la canalización (3 fases + neutro + conductor de protección), sin influencia
térmica de otros circuitos
Cable utilizado: Afumex 1000 V (AS) unipolar (cable de cobre termoestable, máxima
temperatura en el conductor 90 ºC)
Cable Afumex 1000 V (AS) unipolar

3. Sección por caída de tensión
Calculamos la intensidad que va a circular por la línea:
P 130000
I= = = 208,5 A
3 ⋅ U ⋅ cos ϕ 3 x 400 x0,9
El valor de la sección por caída de tensión en una instalación trifásica sin efecto
apreciable de la reactancia se obtiene según la siguiente expresión:
3 ⋅ L ⋅ I ⋅ cos ϕ 3 x175 x 208,5 x0,9
S= = = 64,63 mm² 70 mm²
γ ⋅ ΔU 44 x 20

4. Sección por intensidad admisible
En la página 19 del catálogo Prysmian de BT se puede encontrar la correspondencia entre
el sistema de instalación de cables unipolares en bandeja perforada y el método tipo (UNE
20460-5-523: 2004).

5. UNE 20460-5-523
224 A > 208,5 A
Sección por
intensidad admisible
70 mm²

6. Cálculo de sección económica
y ecológica
suponiendo los conductores
a la máxima temperatura (90 ºC)

7. Sección económica
Consideremos que aproximadamente nuestra línea es recorrida por los siguientes
valores de intensidad en función de la hora de cada día laborable, entendidos
como laborables 228 días/año y el resto (137 días) no laborables (vacaciones,
fines de semana y fiestas).
Intensidad (A)
Imax que puede llevar el conductor
de 70 mm² en las condiciones de
instalación definidas
224 A
184 A
0 8 13 15 18 24 Hora
del día

8. La energía perdida en la resistencia eléctrica en una línea trifásica (siendo
optimistas y suponiendo el neutro totalmente descargado) respondería a la siguiente
expresión:
EP = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 [kW·h]
Siendo
R: resistencia de la línea en Ω/km
I: intensidad que recorre la línea en A
t: tiempo en h
L: longitud de la línea en km
Probamos a continuación con varias secciones a partir de la mínima obligatoria
por criterios técnicos (70 mm²)

9. Pérdidas anuales en la resistencia de los conductores
Si tomamos R a 90 ºC, máxima temperatura del conductor:
R70 a 90 ºC = 0,348 Ω/km
EP70 = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 = 3 x 0,348 Ω/km x 184² A² x 8 h/día x 228 días/año
x 0,175 km x 1/1000 = 11282 kWh 1x70
EP95 = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 = 3 x 0,264 x 184² x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
R95 a 90 ºC
EP95 = 8559 kWh 1x95
EP120 = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 = 3 x 0,207 x 184² x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP120 = 6711 kWh 1x120 R120 a 90 ºC
EP150 = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 = 3 x 0,167 x 184² x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
1x150 R150 a 90 ºC
EP150 = 5414 kWh
EP185 = 3 · R · I² · t · L · 1/1000 = 3 x 0,138 x 184² x 8 x 228 x 0,175 x 1/1000
EP185 = 4474 kWh 1x185 R185 a 90 ºC

10. Energía Energía Coste energía Coste cable
perdida anual perdida (25 años) perdida (25 años)
EP70 = 11282 kWh 1x70 282050 kWh 25385 € 5267 €
EP95 = 8559 kWh 1x95 213975 kWh 19258 € 6842 €
EP120 = 6711 kWh 1x120 167775 kWh 15100 € 8662 €
EP150 = 5414 kWh 1x150 135530 kWh 12182 € 10815 €
EP185 = 4474 kWh 111850 kWh 10067 € 12705 €
1x185

11. Amortización económica en unos 12 años

12. Ahorro económico por utilizar secciones superiores a 70 mm²
Ahorro (€)
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
1x70 1x95 1x120 1x150 1x185 1x240
Sección económica 185 mm²

13. Sección ecológica
Valoremos ahora el CO2 ahorrado al medio ambiente
EP70 = 11282 kW·h/año en 25 años: 282050 kW·h
EP185 = 4474 kW·h año en 25 años: 111850 kW·h
Y la diferencia será la energía eléctrica que ahorramos:
EPA = EP70 - EP185 = 282050 – 111850 = 170200 kW·h
Y por tanto las emisiones de CO2 ahorradas al utilizar la sección de 185 mm² en lugar
de 70 mm² quedarían en…
Emisiones CO2 = 170200 kW·h x 0,39* kg CO2/kW·h = 66378 kg CO2
*0,39 kg CO2/kWh: valor estimado de emisiones de CO2 por kWh eléctrico

14. Sección ecológica
Emisiones de CO2 por kg de cable fabricado (datos de FACEL)
kg CO2 emitidos / kg cable fabricado
Cables de energía de baja tensión con
0,327
conductor/es de cobre
Cables de energía de baja y media
tensión con conductor/es de aluminio 0,408
Resto de cables de energía y/o cables
0,356
especiales
Cables de telecomunicaciones 0,417
Hilos esmaltados 0,585

15. Ahora comparemos con las emisiones por fabricación de cable más pesado (185
mm² frente a 70 mm² en las fases y neutro y sección mitad en el conductor de
protección)
Peso con fases de 70 4 x 0,175 km x 750 kg/km + 0,175 x 395 kg/km = 594 kg
cable
Peso con fases de 185 4 x 0,175 km x 1866 kg/km + 0,175 x 970 = 1476 kg cable
ΔPeso cable = 1476 – 594 = 882 kg cable
Por lo que las emisiones por fabricación de 882 kg más de cable para satisfacer la
sección económica de 185 mm² serán:
Emisiones CO2 = 882 kg cable x 0,327 kg CO2/kg cable = 288 kg CO2

16. CO2
1x185
¡230 veces
menos emisiones! CO2 CO2 CO2
66378 / 288 ≈ 230
1x70

17. Vamos a ver cuando amortizaríamos ecológicamente el paso de la sección de 70
a 185 mm²:
288 kg CO2 / 66378 kg CO2 x 25 años x 365 días/año = 39,59 días
La “amortización ecológica” se produce por tanto en sólo unos 40 días. Es
decir, en 40 días habremos ahorrado tantas emisiones de CO2 como las que nos
hemos gastado de más por la fabricación del cable de la sección económica 185
mm² frente a la sección técnica de 70 mm². No obstante, podemos ver en la tabla
de resultados que incluso sólo un salto de sección, pasando a 95 mm², conlleva
un ahorro económico y una importante reducción del impacto ambiental.

19. Reducción de emisiones de CO2
Reducción emisiones CO2 (kg)
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
1x70 1x95 1x120 1x150 1x185 1x240

20. Equivalencias
EP70 al año
EP185 al año
≈ 20 kg CO2 / año
(11282 - 4474) kWh/año x 0,39 kg CO2/kWh) / 20 kg CO2/árbol año
≈ 133 árboles
≈ 2305 kg CO2 / año
2305 kg CO2 / 15000 km/año = 0,154 kg CO2/km
((11282-4474) kWh x 0,39 kg CO2/kWh) / 0,154 kg CO2/km = 17241 km
en 25 años 431025 km ~ 3 coches a lo largo su vida útil

21. 1x70
O
1x185
Ecología
+
Economía
+
7880 €

22. CO2 CO2 CO2
€ € €
€ € €
CO2 €

23. Conclusiones
Con la sección económica nos hemos ahorrado no sólo bastante dinero sino
muchas emisiones al medio ambiente y además conseguimos otros beneficios
como:
.- Mayor vida útil de la línea al ir más descargada
.- Mejor respuesta a fenómenos transitorios
.- Posibilidad de ampliación de potencia sin cambiar el cable
…

24. Muchas gracias por su atención