Tema: Sección del cableado fotovoltaico

Hola buenas tardes,
Tengo ciertas dudas a la hora de dimensionar el cableado de una cubierta fotovoltaica conectada a red.
Dispongo de un cubierta de 22 Kwp.(7 ramales de 18 módulos cada uno)
Componentes:
Módulo fotovoltaico:175 Wp,Vco=43,6 V,V(PMP)=36,45 v, Icc=5,35 A,I(PMP)=4,8 A
Inversor:Máxima corriente admisible= 57 A,Potencia maxima admisible 22Kwp
Tensión total a la salida del generador= 656,1 V

Por lo que tengo entendido en una instalación de este tipo para el seccionado es necesario relizar tres estudios:
-dimensionado del cableado de un ramal.
-dimensionado del cableado en continua.(creo que es cableado desde la salida del generador hasta las cajas de conexión o proteccion de continua y dese estas al inversor)
-dimensionado del cableado en alterna(desde el inversor hasta las cajas de conexionado o protección de alterna y desde estas al punto de conexión)
-dimensionado del cableado para tierra.

He realizado los siguietes cálculos:
-dimensionado del cableado de un ramal.
Sr=sección del cableado del ramal
Lr= la mitad de la longitud total del ramal(14,54/2=7,27)
Icc=corriente corto del ramal en STC
U(PMP)= tensión del ramal en STC
1%U(PMP)=1%656 = 6,56 V
K= conductividad del cobre =56
Sr=2 x Lr x Icc(STC) / 1% U(PMP) x K
Sr= 2 x 7,27 x 5,35 / 6,56 x 56 = 0,24 mm2
Aqui viene una de mis dudas:el seccionado lo redondeo a uno de los estandares europeos 0,5 mm2,pero mi cable debe soportar una intensidad de 5,35 A y por lo que he visto 1 mm2 suele soportar 2 o 3 A con lo cual no estaria bien realizado el diseño,¿alguien me puede ayudar con esto?por otra parte no se si ademas de mi diseño tengo que establecerlo en un minomo adecuado al REBT como 2,5 mm2 o 6 m2 ,la verdad que aqui me pierdo.

dimensionado de continua
En cuanto a las cajas de conexion de continua no se donde ponerlas.Si pegadas al inversor que se encontraria en la sala de maquinas cerca de los cuadors electricos o fuera en el tejado con los módulos fotovoltaicos.Me interesaria dentro porque es lo recomendable pero no se como influye esto.

Bueno de momento son estas mis dudas,os agradeceria muchisimo que me hechaseis una mano puesto que internet y en los libros no viene muy bien explicado.

Un saludo y muchas gracias!

En instalaciones aisladas tienes un post que trata de lo mismo, hace una semana.
De todas maneras te he copiado mi respuesta aquí:


Espero que con esta formula aclare tu duda.

S = (2·ro·P·L)/(e·U)
Donde:
S: Sección calculada (mm2)
ro: Resistividad del conductor a la temperatura de servicio ( para el cobre 56 ,aluminio 35 )
P: Potencia activa (w)
L: Longitud de la línea (m)
e: Caída de tensión máxima admisible (V)
Paneles-regulador MAX 3% Recomendado 1 %
Reg-acumulador 1% 0.05%
Acu-inversor 1% 1%
U: Tensión nominal de la línea (V)
Aquí va un link con una calculadora automática para CC. Espero que te sirva.

http://www.hmsistemas.es/index.php?section=17

Hola Fraction,muchas gracias,
pero continuo con las mismas dudas.
¿Puedo entonces colocar un cable de 0,5 mm2 para un ramal?hay pocas marcas que ofrecan cables de seccion tan pequeña.¿existe una sección minima establecida en la normativa?
En cuanto a las cajas de conexion de continua no se donde ponerlas.Si pegadas al inversor que se encontraria en la sala de maquinas cerca de los cuadors electricos o fuera en el tejado con los módulos fotovoltaicos.Me interesaria dentro porque es lo recomendable pero no se como influye esto.

Un saludo y gracias de todas formas.

Hola,

tienes que dimensionar respecto al criterio más restrictivo de los dos:

Caída de tensión
Criterio intensidad máxima admisible (Las Imax las puedes tomar del REBT para cada sección, agrupación de cables, Tª,etc.)

Por otro lado, en la fórmula que has puesto, L es al longitud de cableado y se multiplica por 2 porque se considera el polo + y el -, ¿por qué divides por 2? Espero que 7,27 m. sea la longitud de cada ramal, no la mitad...

En cuanto a la ubicación de la caja de conexiones, es un criterio puramente económico, siempre que mantegas la suma de las cdt en cada tramo. Por lo general, es más barato un metro de sección grande que un metro de varias secciones pequeñas... ¿Por qué dices que lo recomendable es dentro? Si tiene una IP 54 es suficiente para exterior.

S2.

Muchas gracias simosol,
¿Sabes en que parte del REBT puedo encontrar las secciones para cables fotovoltaicos?
Respecto a "L" he seguido las indicaciones de un curso de Censolar aunque a mi también me extrañaba que fuese la mitad de la longitud,además lo indica bien claro en el libro(si tienes curiosidad te lo paso)
Y por último en cuanto a la caja de conexiones he comentado que es recomendable dentro puesto que imagino que una caja IP 54 o IP 65 será mas cara.Por otra parte tengo un inversor IP20 ubicado dentro del edificio a 20 metros de la planta fotovoltaica.Supongo que como tu me has comentado tendria que realizar un estudio con varias posibilidades para ver cual es mas viable y economica.

Muchas gracias de nuevo.
S2

Mira en las ITC 06,07 y 19. Utiliza cable 06,/1 kV de Cu. La sección mínima comercial es 2,5 mm2 que yo sepa. El RBET recomienda en la mayoría de los casos 6 mm2.

S2

1) No olvides que el REBT sólo te impone las pérdidas máximas en AC, no en DC.

2) No olvides de que las pérdidas energéticas reales son mucho menores de las pérdidas a máxima potencia (P = R * I²).

3)Por qué buscar absolutamente unas secciones tan pequeñas? Nadie te impide subir un poco las secciones y no te costará mucho más.

Muchas gracias a ambos!

Discrepo de lo que se dice más arriba sobre que el RBT impone pérdidas máximas en AC y no en DC. No recuerdo que lo ponga expresamente en ningún lado. Y ante todo debe constar que el ambito de aplicación del RBT es para instalaciones en alterna hasta 1000 V y en contínua hasta 1500 V (ver artículo 2).

Saludos a todos

Tomy, aunque ya te han respondido de forma correcta expongo como lo hago de forma muy breve. Quede claro que es mi forma de hacer las cosas y para nada es dogma. Muy posiblemtne me puedan responder rebatiendo mi forma de proyectar

Por supuesto siempre calcular y comprobar las secciones.

1. Ahora bien, en todas las instaalciones que he proyectado y referente a los ramales lo normal es que coloques secciones de 4mm2 o 6mm2. Bajo mi punto de vista, yo no (casi nunca) pondría 2,5mm2. De hecho cuando proyecto lo hago con las dos secciones anteriormente indicadas. Cubres bastante bien la caída de tensión (pérdidas de potencia). El cable que tengo en cuenta es del tipo solar (Exzhellente, Draka Flex...) o biuen cable de 1kV del que usas para cualquier instalación de un local de pública concurrencia (como dice Simosol) en cuyo caso voy a 6mm2.

2. Las cajas de interconexión yo las coloco a uja distancia intermedia entre todos los ramales que le llegan a la misma (con el fin de intentar homogeneizar) en la cubierta. De ahí le llevas la sección continua de 2xXXmm2 hasta el inversor. Casi seguro que te saldrá más barato 1, 2, 3, 4 sola línea de continua de sección intermedia (16, 25, 35mm2) que 30, 40... de 6mm2 hasta las cajas pegadas al inversor. Cable por supuesto de 6mm2. Este cableado lo llevo por canalización (bien metña´lica rejiband, tubo vinker...)

3. Luego la derivación individual del inversor hasta la centralización, a mi modo de entender el REBT se trata de una derivación individual de 1 solo abonado (en este caso es generación y no consumo). Por tanto aplico un 1,5% de caída máxima tensión. En continua, según aparecía en Pliego de Condiciones de Sistemas Conectados a Red del IDAE del año 2002 proyecto para que la caída total de tensión módulos-inversor sea menor también al 1,5%.

Respecto al comentario de Luis Gámiz a mí me da la impresión que las pérdidas en DC no las deja claras. Que se habla en todo momento de cableado AC aunque el ámibito de esta normativa incluya al cableado DC. Pero repito, es mi impresión. Siempre en este aspecto me he guiado por el PCT del IDAE.

S2.

Saludos

Que la inmensa mayoría de las instalaciones se hagan en corriente alterna no quiere decir que las prescripciones del RBT no apliquen a la corriente contínua. Te remito de nuevo al texto legal, salvo que alguien rebata con algún contenido también legal que excluya o contradiga lo que yo te digo. Y luego que cada uno utilice el criterio que le parezca o sea más cómodo.

El artículo 2 del RBT dice que el reglamento se aplica hasta 1000 V en alterna y 1500 V en continua (ver Reglamento Electrotécnico para BT en el siguiente enlace):

Legislación sobre Seguridad Industrial - Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (2002)

Por si alguien tiene alguna duda al respecto de las tablas de intensidades admisibles, decirles que los valores de la tabla de la ITC-BT 19 (de acuerdo a la versión antigua de la norma) valen para contínua y alterna por igual. Lo dice expresamente (por si hubiera dudas) la versión que se debería aplicar (la actual de la UNE 20460-5-523).

Otro detalle a comentar sobre los cálculos al menos apuntar que tomar 56 como conductividad del cobre y 35 para el aluminio es un error sistemático dado que estos valores son a 20 ºC, si tenemos en cuenta que el estándar al aire en España son 40 ºC y que los cables termoestables (de común uso) soportan 90 ºC en el conductor, se pueden cometer errores del 28 %. Los valores a 90 ºC son 44 y 27,3. Es un error sistemático, pero que en ausencia de cálculos de la temperatura del conductor (no es difícil) debería considerarse por defecto el valor a utilizar.

El catáloto de BT del siguiente enlace tiene una introducción técnica con la nueva versión de la norma UNE 20460-5-523, la explicación de la conductividad y la temperatura y ejemplos de cálculo generales.

Prysmian - Catálogo

Saludos

Luis, no te rebato nada de los que dices pq creo que por normativo es correcto lo que comentas.

Respecto a la conductividad del Cu a distitnas temperturas, efectivamente es un error lo de escoger siempre 56.

A 20ºC es 56 pero 40ºC es 52, a 70ºC es 48 y a 90ºC 44 como tú bien comentas.

Aquí en Canarias, en los borradores que ha sacado la Consejería de Industria, sugiere para derivaciones individuales, línea general de alimentación y acometidas usar los valores de 70º y 90º.

Saludos.

Sobre el tema de si el RBT trata de la contínua o la alterna, insisto en que el hecho de que la inmensa mayoría de los sistemas sean en alterna no quita para que el RBT tenga igual efecto salvo que se hiciera una alusión expresa en algún punto.

Además de lo que dice el artículo 2 mencionado arriba.

Sobre las intensidades admisibles y aludiendo directamente al texto reglamentario:

En la ITC-BT 19 punto 2.2.3. dice

Las intensidades máximas admisibles se regirán en su totalidad por lo indicado en la Norma UNE 20460-5-523 y su anexo Nacional.

Como sabemos (y dice el Real Decreto) cuando el RBT hace alusión a una norma sin indicar fecha se debe entender que se alude a la de última edición. Y en este caso la de última edición es la de 2004. La tabla 1 de la ITC-BT 19 con las intensidades admisibles está invalidada por tanto dado que pertenece a la versión de 1994.

En la norma de 2004 además ya se incluyen las tablas de intensidades admisibles para instalaciones soterradas (que no sean redes de distribución) por lo que ya no hay que ir a la ITC-BT 07 que sólo será de aplicación para redes subterráneas de distribución (no es el caso de las instalaciones FV).

En la citada UNE 20460-5-523 (2004) página 24 dice expresamente:

Notas generales para las tablas

NOTA 1 - Las intensidades admisibles indicadas en las tablas son las de los tipos de conductores aislados y cables y métodos de instalacion corrientemente utilizados en las instalaciones eléctricas fijas. Las intensidades admisibles tabuladas se refieren a un funcionamiento permanente (factor de carga 100 %) en corriente continua o en corriente alterna de frecuencia nominal 50 Hz o 60 Hz.

Por si no se dispone de la nueva versión de la norma, en la introducción técnica del catálogo de BT del siguiente enlace viene explicada con las tablas necesarias.

Prysmian - Catálogo

Saludos a todos