Tema: seccion cables

Buenas, tengo un problema para cálculo de seccion de cable en una instalación solar de dos paneles conectados en paralelo de 170W/24V
Imax.pot=4,75A;Vp.max.pot=35,8;Icc=5,1;Vcir.abiert o=43,95 la distancia hasta donde lo tengo que llevar es de 50m,lo he calculado y no me sale un resultado muy lógico, me podrías aclarar la duda.
Muchas gracias y un saludo

Una fórmula sencilla para calcular la caida de tensión es 2*L*I/56*1,5% de donde L es la distancia en metros, I la intensidad de trabajo 56 es la constante que se usa para el conductor de cobre y 1,5% de la tensión de trabajo es la caida máxima que vamos a permitir entre paneles y baterías.

2 * 50 * 9,5 = 950

56 * 0,36 = 20,16

950 / 20,16 = 47 milimetros de sección, por lo que tendrás que utilizar el conductor de 50 m/m que es el normalizado mas cercano a ese valor.

Tomar 56 para la conductividad del cobre y 35 para la del aluminio son errores frecuentes. Debe saberse al menos que las conductividades dependen de las temperaturas y los valores dados son para 20 ºC. La hipótesis de temperatura estándar ambiente en España es de 40 ºC, superable por la evidente acción ambiental y por el incremento de temperatura que el efecto Joule tiene sobre el conductor (calentamiento por el hecho de conducir una corriente eléctrica) lo que puede poner a los cables termoestables a temperaturas de hasta 90 ºC. Por tanto el error en la caída de tensión puede ser de hasta el 28 % con facilidad. La conductividad del cobre a 90 ºC es de 44 y la del aluminio 27,3 que son los valores que por defecto se deberían considerar salvo cálculo de la temperatura del conductor, tambien posible. En la página 60 pto.2 del siguiente catálogo de cables para BT hay una explicación al respecto. Y en las página 75 (pto 7) viene un ejemplo de cálculo de la temperatura del conductor.

Prysmian - Catálogo

Es un apunte, cada uno puede hacer los cálculos como desee pero debe tenerse en cuenta al menos este detalle. Con valores de 56 vamos a tener caídas de tensión superiores a las que pretendemos, y eso conviene saberlo, aunque el sistema no deje de funcionar.

Saludos a todos

Estimado Luis. Estas muy acertado en tu comentario, yo he hablado de "una forma sencilla para calcular...." de cualquier manera aunque es verdad que los conductores se calientan por el efecto Joule, no creo que en secciones mas o menos bien calculadas se llegue ni mucho menos a las temperaturas que mencionas, que no estamos hablando de una resistencia, en mi larga experiencia de miles de instalaciones realizadas, nunca he observado el calentamiento por efecto Joule que mencionas, sin embargo si he observado calentamientos y averías dificiles de detectar por bornas o contactos mal apretados.

Si se trata de un proyecto habrá que hacer el cálculo teniendo en cuenta todos esos factores, coeficiente de Phi (Fi) etc... pero si estamos hablando de una forma rápida para calcular la dimensión de un conductor, yo creo que esta fórmula mas sencilla, es mas que válida, tienes que tener en cuenta que hay suficiente margen y que además cuando obtienes el resultado, deberás ir al conductor comercializado inmediatamente superior, con lo que todavía aumentas los márgenes

Si pero cuando se hacen los cálculos si no se demuestra lo contrario y no se calcula por defecto se tiene que aplicar la hipótesis más defavorable. Está claro que no siempre los cables va a máxima solicitación y que los cables soportan más de lo que se les mete (afortunadamente sino mal asunto con lo que se suele ver). Es decir, el valor de 56 es un valor que para instalaciones al aire no se da nunca más que cuando el ambien está a 20 ºC y por el cable no pasa corriente. Si no se quiere corregir está en cada uno pero que conste que no se da practicamente nunca y la hipótesis de los 40 ºC al aire debería hacer que al menos se tomara la condutividad a ese valor de T.

Para el efecto Joule no cabe discusión son las perdidas en la línea en forma de calor, que como bien sabemos si cuando se calcula un cable domina el criterio de la intensidad admisible, su temperatura para el caso calculado (que es como debe ser a la máxima potencia y como sabemos no se da siempre pero cuando se dé la canalización no se puede ver afectada) estará cercana a 90 ºC y eso hace que la conductividad sea de 56.

Los cables se calientan siempre por efecto Joule y como digo los cables termoplásticos pueden alcanzar en su conductor los 90 ºC si lo que domina es el criterio de la intensidad admisible que ocurre en muchos casos (en FV el criterio de 1,5 % al ser tan estricto no pasa tantas veces) pero lo que es seguro es que un cable de cobre casi nunca tiene un conductividad de 56.

Se hace un cálculo rápido, se conecta todo y funciona, pero la hipotesis de partida para la conductividad debería ser otra. Insisto que hasta un 28 % de más en la caida de tensión puede registrarse.

Incluso es más, para demostrar la influencia y la diferencia en el valor de la caída de tensión, si me das datos de una instalación (numéricos y de como va instalado el cable, agrupamientos, temperatura ambiente (40 ºC estándar al aire) y 25 ºC enterrado)... ) te puedo hacer el cálculo numérico justificado y mostrarte que error se comete.

En el punto 7 de la página 75 del catálogo de BT del siguiente enlace tienes un ejemplo desarrollado:

Prysmian - Catálogo

Saludos