Por qué el calibre del cable decide cómo se ve un proyecto de iluminación de paisaje
La iluminación de paisaje se juzga de noche, en la última luminaria del recorrido, no en el transformador. Si el cable tiene un calibre insuficiente, las luminarias más cercanas al transformador se ven correctas y todas las luminarias posteriores se ven visiblemente más débiles. El cable nunca aparece en la fotografía de un catálogo, pero decide si la instalación parece diseñada o improvisada.
La caída de tensión es el nombre de esa diferencia, y es una cantidad de diseño más que un defecto: se puede calcular antes de abrir una sola zanja y mantenerse dentro de un objetivo cambiando uno de cuatro números. La guía de selección de iluminación de paisaje cubre el lado de la luminaria de la misma decisión.
Qué es la caída de tensión y por qué los sistemas de baja tensión la sienten primero
La caída de tensión es la tensión perdida en los conductores entre el transformador y la luminaria, porque el cobre no es un conductor perfecto. La pérdida es proporcional a la corriente y a la longitud del recorrido. A 12 V, una pérdida de 1 V es más del 8 % del suministro; a 230 V es menos de medio punto porcentual.
Por eso un sistema de 12 V o 24 V se atenúa donde un circuito conectado a la red de la misma longitud no lo haría. La luminaria sigue consumiendo sus vatios, por lo que la corriente es mayor: una luminaria de 60 W consume 5 A a 12 V frente a aproximadamente 0,26 A a 230 V, y una corriente mayor a través de un conductor pequeño produce una caída mayor.
No existe un límite único de normativa para el cable de baja tensión de paisaje, por lo que el límite de trabajo es la propia luminaria. Pida al proveedor el rango de tensión de entrada nominal de la serie que está pidiendo, y diseñe de modo que la caída se mantenga dentro de ese rango en la peor luminaria del recorrido.
Los cuatro números que deciden el cable
Cuatro números definen el cable: la tensión de salida del transformador, la carga conectada en vatios, la longitud del recorrido en un sentido en metros y la sección del conductor. Cambie cualquiera de ellos y la caída cambia. Un quinto dato — el rango de tensión de entrada nominal de la luminaria — le indica cuánta caída puede aceptar el proyecto.
Anótelos antes de comparar calibres, porque el error habitual es elegir un cable por costumbre y luego descubrir que la disposición tiene que cambiar:
- Tensión de salida del transformador — 12 V o 24 V, y la toma en uso.
- Carga conectada — la suma de la potencia de cada luminaria en ese circuito, no la potencia nominal del transformador.
- Longitud del recorrido en un sentido — desde los bornes del transformador hasta la luminaria más lejana, a lo largo de la ruta del cable, incluidas las subidas verticales.
- Sección del conductor — en AWG o mm², con la resistencia tomada de la ficha técnica del cable, no de memoria.
La fórmula de la caída de tensión, con un ejemplo resuelto
Para un recorrido de dos conductores, la fórmula de trabajo es Vd = 2 × L × I × R, donde L es la longitud en un sentido en metros, I es la corriente en amperios y R es la resistencia del conductor en ohmios por metro. El factor de dos tiene en cuenta el conductor de suministro y el conductor de retorno.
Tome un circuito de 12 V con una sola luminaria de 60 W a 30 m del transformador. La corriente es 60 ÷ 12 = 5 A, y el cobre de 12 AWG tiene una resistencia de aproximadamente 0,00521 ohmios por metro. por lo que la caída es 2 × 30 × 5 × 0,00521 = 1,56 V — el 13 % de 12 V, suficiente para que esa luminaria se vea visiblemente más tenue que una cableada junto al transformador.
Mueva los mismos 60 W a 24 V y la corriente cae a 2,5 A: la caída en los mismos 30 m pasa a ser 0,78 V, solo el 3,3 % del suministro. La resistencia del cobre también aumenta con la temperatura — cerca de 60 °C la primera cifra pasa a ser de aproximadamente 1,81 V — así que deje margen en lugar de diseñar al último decimal.
Referencia de cable de cobre y límites de longitud de recorrido al 3 %
Una caída del 3 % es un objetivo de trabajo habitual, y es mucho más fácil diseñar para él que inspeccionarlo después. La primera tabla da la resistencia estándar del cobre para los calibres usados en trabajos de paisaje; la segunda convierte esa resistencia en una longitud máxima de recorrido en un sentido para una carga concentrada en el extremo lejano.
| Conductor | Área | Resistencia, un solo conductor | Resistencia, recorrido de dos conductores |
|---|---|---|---|
| 18 AWG | 0,82 mm² | 20,9 ohmios por km | 4,18 ohmios por 100 m |
| 16 AWG | 1,31 mm² | 13,2 ohmios por km | 2,64 ohmios por 100 m |
| 14 AWG | 2,08 mm² | 8,3 ohmios por km | 1,66 ohmios por 100 m |
| 12 AWG | 3,31 mm² | 5,2 ohmios por km | 1,04 ohmios por 100 m |
| 10 AWG | 5,26 mm² | 3,3 ohmios por km | 0,66 ohmios por 100 m |
| 8 AWG | 8,37 mm² | 2,1 ohmios por km | 0,41 ohmios por 100 m |
| Conductor | 12 V, 20 W | 12 V, 40 W | 12 V, 60 W | 24 V, 40 W | 24 V, 80 W | 24 V, 120 W |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 18 AWG | 5 m | 3 m | 2 m | 10 m | 5 m | 3 m |
| 16 AWG | 8 m | 4 m | 3 m | 16 m | 8 m | 6 m |
| 14 AWG | 13 m | 7 m | 4 m | 26 m | 13 m | 9 m |
| 12 AWG | 21 m | 10 m | 7 m | 41 m | 21 m | 14 m |
| 10 AWG | 33 m | 16 m | 11 m | 66 m | 33 m | 22 m |
| 8 AWG | 52 m | 26 m | 17 m | 105 m | 52 m | 35 m |
Ambas tablas suponen cobre a 20 °C, un tramo de dos conductores y toda la carga concentrada en el extremo lejano. Las pérdidas de conectores y transformador quedan excluidas, por lo que conviene planificar un tramo considerablemente más corto que el valor de la tabla y aumentar el calibre cuando el diseño lo permita.
Carga al final del tramo frente a cargas distribuidas a lo largo de él
Un tramo real rara vez tiene una sola carga en el extremo lejano. Cinco luminarias de 7 W espaciadas cada 6 m a lo largo de 30 m de 12 AWG contribuyen cada una a la caída, pero cada segmento solo transporta la carga aguas abajo de él, por lo que la corriente disminuye a medida que avanza el tramo.
Sume los cinco segmentos — 0,182 V, 0,146 V, 0,109 V, 0,073 V y 0,036 V — para un total de 0,55 V, o 4,6 % de 12 V. Si los mismos 35 W los consumiera una sola luminaria en el extremo lejano, la caída sería de 0,91 V, o 7,6 %: distribuir la carga la redujo aproximadamente un 40 % sin tocar el cable.
A 24 V el mismo tramo distribuido suma 0,27 V, o 1,1 %, y el peor caso concentrado 0,46 V, o 1,9 %. La topología, y no solo el calibre del cable, decide si la última luminaria coincide con la primera.
El cableado en estrella elimina la mayor parte de la acumulación aguas abajo a costa de más cable y más empalmes que sellar; una conexión en cadena ahorra cable y exige un calibre mayor, una tensión superior o ambas cosas. Las series de pequeñas balizas a lo largo de un camino y las luminarias de empotrar hacia arriba a lo largo de una fachada son donde la elección se manifiesta más rápido.
Dimensionamiento del transformador: carga conectada, margen y tomas
Sume la potencia conectada de cada luminaria en el transformador y luego añada margen: una práctica común es mantener la carga conectada en o por debajo del 80 % de la potencia nominal, lo que significa dimensionar el transformador en aproximadamente 1,25 veces la carga total. Las luminarias LED modernas consumen mucho menos que las cargas halógenas que suponían esas reglas.
Los transformadores con tomas múltiples ofrecen salidas como 12, 13, 14 y 15 V. El tramo más largo se conecta normalmente a la toma más alta, de modo que la primera luminaria queda ligeramente por encima de la nominal y la última queda cerca de la nominal. Registre qué toma utiliza cada circuito en el plano de obra ejecutada: una visita de servicio años después no debería tener que adivinarlo.
Dos puntos prácticos. Algunos transformadores magnéticos tienen una carga conectada mínima por debajo de la cual no deben funcionar — consulte la ficha técnica del transformador en lugar de un foro. Y el primario del transformador es tensión de red: la envolvente, su dispositivo de protección y la conexión de alimentación corresponden a un electricista cualificado.
Elección de la tensión del sistema: 12 V o 24 V
Para la misma potencia, duplicar la tensión del sistema reduce la corriente a la mitad y la caída de tensión a la cuarta parte, porque la caída depende de la corriente. Un tramo que no alcanza un objetivo del 3 % a 12 V suele ser holgado a 24 V, por lo que los tramos largos y las cargas más pesadas corresponden a la tensión superior.
12 V sigue siendo la elección natural para tramos cortos de jardín, para gamas decorativas ofrecidas solo a 12 V y para adaptaciones sobre un transformador existente. Confirme por escrito la tensión y el rango de entrada nominal de cada serie, y nunca mezcle luminarias de 12 V y 24 V en un mismo transformador. Cuando haya una luminaria sumergida — la serie de luminarias sumergibles, por ejemplo — mantenga el tramo corto y utilice una alimentación con aislamiento de seguridad y protección contra fugas a tierra.
Medición de la caída de tensión en una instalación en funcionamiento
Mida bajo carga. Conecte todas las luminarias del circuito y luego lea la tensión en los bornes del transformador y en la luminaria más alejada de él, con un medidor de valor eficaz verdadero. La diferencia es la caída que realmente tiene la instalación. Una lectura tomada con las luminarias desconectadas no demuestra nada, porque sin corriente no hay nada que pierda tensión a través del cable.
La regulación al final de un tramo, el parpadeo o los drivers que se apagan en noches frías suelen apuntar a una de cinco causas: cable de sección menor que la requerida por el cálculo, un tramo más largo de lo previsto, una conexión floja o corroída, agua dentro de una caja de conexiones o una toma de tensión incorrecta. Las conexiones son más baratas de revisar que el cable de sustituir, así que examine cada empalme antes de pedir cable de mayor sección.
Observe también si la alimentación es CA o CC: utilice un medidor que admita ambas y trate el lado primario como trabajo de red.
Qué incluir en la especificación
La caída de tensión es fácil de controlar en la fase de diseño y difícil de discutir después de la entrega. Cuatro líneas en la especificación eliminan la mayor parte de la discusión: la caída objetivo, el calibre y la longitud máxima de tramo para cada circuito, la clasificación exigida a cada empalme enterrado y un valor medido tomado en la puesta en marcha en la luminaria más alejada de cada tramo.
- Objetivo de diseño — por ejemplo, “caída en la luminaria más alejada que no supere el 3 % de la tensión nominal, a partir de la resistencia del conductor a 20 °C”.
- Lista de cables — calibre, longitud máxima de tramo y carga del circuito por transformador, indicados tramo por tramo.
- Empalmes y envolventes — cajas de conexiones IP68 para conexiones enterradas, conectores por encima del nivel freático.
- Registro de puesta en marcha — tensión medida en el transformador y en la luminaria más alejada de cada tramo, con tensión aplicada, registrada por circuito.
Preguntas frecuentes
¿Qué sección de cable debo utilizar para iluminación de jardín de baja tensión?
Parta del cálculo y no de la costumbre: 12 AWG es una sección común para el troncal y 14–16 AWG suele bastar para derivaciones cortas a luminarias, pero la respuesta depende de la carga y la longitud. A 12 V, una carga de 60 W concentrada a 30 m necesita más de 12 AWG.
¿Cómo calculo la caída de tensión para iluminación de jardín?
Divida los vatios conectados entre la tensión del sistema para obtener amperios, busque la resistencia del conductor en ohmios por metro y luego aplique Vd = 2 × L × I × R, donde L es la longitud del tramo en un sentido. Compare el resultado con la tensión nominal y con el rango de entrada de la luminaria.
¿Es suficiente 12 AWG para iluminación de jardín?
Para muchos tramos de jardín, sí; para los largos o muy cargados, no. Con un objetivo del 3 % a 12 V, 12 AWG admite una carga concentrada de 60 W a unos 7 m del transformador, o una carga concentrada de 20 W a unos 21 m. En un sistema de 24 V el mismo cable transporta 41 m a 40 W.
¿La iluminación de jardín debe ser de 12 V o de 24 V?
Elija 24 V cuando los tramos sean largos o la carga conectada sea alta, porque la corriente se reduce a la mitad y la caída cae a la cuarta parte. Elija 12 V para tramos decorativos cortos. Nunca mezcle las dos tensiones en un mismo transformador.
¿Qué tamaño de transformador necesito para luminarias de jardín?
Sume la potencia de cada luminaria en el transformador y deje margen: una regla común es mantener la carga conectada en o por debajo del 80 % de la potencia nominal, así que dimensione el transformador al menos 1,25 veces el total. Luego elija la toma de tensión para el tramo más largo y regístrela.
¿Por qué mis luminarias de jardín son tenues al final del tramo?
La caída de tensión es la causa más probable, y se confirma midiendo bajo carga en el transformador y en la luminaria más alejada. Antes de cambiar el cable, revise las conexiones en busca de corrosión o agua, confirme la toma de tensión y confirme que el transformador no esté sobrecargado.
Siguiente paso: envíe la lista de luminarias y el diseño
Envíenos la serie y cantidad de luminarias, el espaciado, la longitud del tramo en un sentido de cada circuito y dónde se ubicará el transformador. Con esos cuatro datos podemos devolver una tensión de sistema recomendada, un calibre de cable y un tamaño de transformador para cada circuito.
Nuestra gama de iluminación LED de jardín abarca ocho series, desde bañadores de pared y proyectores hasta balizas, luminarias de empotrar hacia arriba, luminarias de césped, luminarias de teja y luminarias sumergibles, con documentación CE, RoHS e ISO 9001 disponible para presentaciones de proyecto.