Cómo calcular la sección del cable de una línea de megafonía de 100 V

La sección del cable en una línea de megafonía de 100 V se elige en primer lugar por la caída de tensión admisible (y el calentamiento se comprueba de forma adicional): en líneas largas, un cable fino «se come» parte de la tensión y a los altavoces más alejados llega menos potencia. A continuación: el método, la misma fórmula que en la calculadora VPA y cómo la herramienta online determina la sección automáticamente.

Por qué en una línea de 100 V la caída de tensión lo decide todo

Una línea de megafonía de 100 V es un esquema de alta tensión con transformadores de adaptación: el amplificador eleva la tensión hasta 70–100 V, la corriente en la línea es pequeña y cada altavoz lleva un transformador que reduce la tensión de nuevo al nivel necesario. Este esquema se ideó precisamente para llevar la señal a decenas y cientos de metros con un cable fino sin grandes pérdidas.

Pero las pérdidas existen de todos modos. En la resistencia de los conductores la tensión cae, y a los puntos más alejados llegan menos de 100 V; la potencia en el altavoz, además, disminuye en proporción al cuadrado de la tensión. La pérdida de potencia es aproximadamente el doble de la caída de tensión: una caída del 10 % supone alrededor de un 20 % de pérdida de potencia y un sonido notablemente más bajo al final de la línea. Por eso la sección se elige de modo que se respete la caída admisible, normalmente del 10–20 % (por defecto la calculadora toma el 15 %) según los requisitos de inteligibilidad de la palabra.

Más detalles sobre el propio esquema y sus limitaciones en el artículo líneas de megafonía de 70–100 V.

De qué depende la sección: longitud, carga y tensión

La sección de cable necesaria crece con la longitud de la línea y con la potencia total de la carga, y disminuye a medida que aumenta la caída admisible. Los datos de entrada clave para el cálculo:

• Longitud de la línea: se mide por el trazado real hasta el altavoz más alejado, no en línea recta;
• Potencia total de la carga: la suma de las potencias de todos los altavoces de la línea (según las tomas de sus transformadores);
• Tensión de la línea: 70 o 100 V;
• Caída admisible: se fija en porcentaje (10–20 %) según los requisitos de volumen e inteligibilidad en el punto más alejado;
• Material del conductor: cobre (resistividad ≈ 0,0175 Ω·mm²/m) o aluminio (≈ 0,028 Ω·mm²/m, que exige una sección mayor).

Aparte se comprueba la distribución de la carga: si los altavoces «cuelgan» más cerca del amplificador, la caída es menor; si la potencia principal está al final de una línea larga, habrá que aumentar la sección o dividir la línea en varios ramales.

La fórmula de la sección: la misma que en la calculadora

La sección mínima del conductor para una caída de tensión dada se obtiene con la fórmula que usa la calculadora online de VPA:

S = 2 × k × ρ × L × P / U²,   donde   k = (100 − D) / D.

Aquí D es la caída de tensión admisible en porcentaje, ρ es la resistividad del conductor (cobre ≈ 0,0175, aluminio ≈ 0,028 Ω·mm²/m), L la longitud de la línea hasta el altavoz más alejado (m), P la potencia total de la carga en la línea (W) y U la tensión de la línea (100 V). El factor 2 tiene en cuenta ambos conductores (ida y vuelta).

El coeficiente k = (100 − D)/D se deriva del modelo de divisor de tensión: la resistencia de la línea y la resistencia reducida de la carga (R = U²/P) están en serie, y a la línea le corresponde una fracción D/100 de la tensión. Con D = 15 % (valor por defecto de la calculadora) k ≈ 5,67; con D = 10 % k = 9: cuanto más estricta es la exigencia de caída, mayor es k y más gruesa la sección. El valor de S se redondea hacia arriba a la sección estándar más próxima.

La fórmula ayuda a entender de qué depende el resultado; el cálculo completo —con verificación frente al cable real y frente al calentamiento— resulta más cómodo en la calculadora online de VPA.

Qué cable se utiliza: el КПСнг(А)-FRLS resistente al fuego

El cable de un sistema de evacuación por voz debe mantener su funcionamiento durante un incendio a lo largo del tiempo normalizado: la línea tiene que «sobrevivir» hasta el final de la evacuación. Por eso se emplean cables resistentes al fuego con índice FRLS (fire resistant, low smoke); la solución típica es el КПСнг(А)-FRLS: una ejecución de seguridad contra incendios con baja emisión de humos, conforme a los requisitos de seguridad contra incendios para productos de cable según GOST 31565 (norma rusa de seguridad de cables en caso de incendio).

Al elegirlo se tienen en cuenta: el número y la sección de los conductores para la carga calculada, la clase de resistencia al fuego para el tiempo de funcionamiento requerido de la línea, así como el tendido separado de los circuitos de fuerza. El tipo concreto de cable, el tiempo de resistencia al fuego y el modo de tendido se definen en el proyecto: VPA suministra el equipamiento; el proyecto y el montaje los realiza una organización licenciada.

Ejemplo orientativo

Supongamos una línea de 100 V, una longitud de trazado hasta el punto más alejado de 500 m, una potencia total de altavoces de 200 W y una caída admisible del 15 % (por defecto; entonces k = (100 − 15)/15 ≈ 5,67). Sustituimos en la fórmula:

S = 2 × 5,67 × 0,0175 × 500 × 200 / 100² ≈ 1,98 mm².

La sección estándar inmediatamente superior es 2,5 mm²: frente a la resistencia real del cable la caída efectiva es de en torno al 12,9 % (dentro del 15 %), mientras que la corriente de línea I = P/U = 2 A queda muy por debajo de la admisible. Con una caída más estricta del 10 % la misma línea necesitaría 4 mm² (véase la tabla más abajo). Si la sección requerida es grande para el trazado, hay alternativas: dividir la línea en dos ramales (reduciendo la longitud y la carga de cada uno), acercar parte de los altavoces al amplificador o elevar la caída admisible al 20 %, si la inteligibilidad lo permite. Cada una de las opciones cambia también el número y la potencia de los equipos, por eso el cable no se calcula por separado, sino junto con la distribución de altavoces y el amplificador.

Tabla: sección lista para tu longitud y potencia (cobre, 15 %)

Una respuesta rápida sin cálculos: busca la fila de la longitud del trazado y la columna de la potencia total de altavoces; la celda da la sección estándar del conductor de cobre, mm². Los valores los calcula la calculadora VPA con una caída admisible del 15 % (por defecto) y una línea de 100 V.

Los valores son la sección del conductor de cobre, mm² (serie estándar 0,5–120 mm²). Para un 10 % más estricto o un 20 % más holgado, recalcula en la calculadora. Para aluminio, sube uno o dos pasos. Si la línea se divide en ramales, divide la potencia entre el número de ramales y consulta la tabla con la potencia de un solo ramal.

Cómo la calculadora VPA calcula la sección automáticamente

La herramienta online de voice-pa.com realiza el cálculo electroacústico completo: calcula el nivel de presión sonora por puntos y la inteligibilidad de la palabra (STI según IEC 60268-16), selecciona automáticamente el número y la disposición de los altavoces, la potencia del amplificador con un margen del 25 % y, a continuación, la sección del cable para la caída de tensión fijada, así como la capacidad del SAI y de las baterías. Permite cargar el plano de la planta con mapa térmico y exportar a Word, Excel, PDF y DXF (AutoCAD).

La sección no se obtiene por simple redondeo de la fórmula: la calculadora recorre la serie estándar de secciones (de 0,5 a 120 mm²) con dos verificaciones para cada una:

• por caída de tensión: según la resistencia real del cable concreto (modelo de divisor), no según la fórmula ideal; toma la menor sección cuya caída se mantenga dentro del límite (15 % por defecto);
• por calentamiento: la corriente permanente de la línea I = P/U no debe superar la corriente admisible de la sección elegida; en líneas cortas de gran potencia es el calentamiento, y no la caída, lo que fija la sección.

Para un conductor de aluminio, la calculadora reescala automáticamente la resistencia (unas 1,6 veces la del cobre) y reduce la corriente admisible (en torno a 0,78 veces la del cobre), por lo que el aluminio exige una sección mayor. El cable es resistente al fuego según GOST 31565 (véase más abajo). Si ninguna sección estándar cumple, la herramienta propone dividir la línea en ramales.

La verificación se realiza según SP 3.13130.2026 (código ruso de seguridad contra incendios; para interiores) y GOST R 42.3.01-2021 (norma rusa de alerta civil; para zonas exteriores). La herramienta es gratuita y sin registro: puede calcular la sección del cable online y ver al instante cómo cambia con otra longitud de línea u otra carga. El cálculo final es la base para el proyecto: VPA suministra el equipamiento; el proyecto y el montaje los realiza una organización licenciada, y la conformidad con las normas se acredita en la documentación de proyecto.

Equipamiento y suministro VPA

Para la línea calculada, VPA suministra amplificadores, mezcladores y altavoces de 70/100 V; la sección mezcladores y amplificadores ayuda a elegir el amplificador de la potencia necesaria. Los equipos de la marca VPA (OOO «VOISPA») están certificados conforme a los requisitos de la UEEA (Unión Económica Euroasiática), con 24 meses de garantía y una vida útil de al menos 10 años.

Almacén en Moscú y envíos a toda Rusia; los pedidos para personas jurídicas se tramitan mediante «Solicitar presupuesto».

Preguntas frecuentes

Monte su línea en un par de minutos: indique la longitud del trazado, la carga y la caída admisible, y la calculadora VPA seleccionará la sección del cable junto con el número de altavoces, la potencia del amplificador, el SAI y la exportación a Word, Excel, PDF y DXF. Cuando la especificación esté lista, tramite el suministro mediante «Solicitar presupuesto»: almacén en Moscú y envíos a toda Rusia; los equipos VPA están certificados conforme a los requisitos de la UEEA, con 24 meses de garantía.