La resistencia al pasaje de una corriente eléctrica a lo largo de
un conductor produce una merma en la tensión al final del mismo y ésta es
conocida como “Caída de tensión”.
La resistencia del conductor es directamente proporcional a la
conductividad del material y a la longitud e inversamente proporcional a la
sección.
R= ρ*L
S
|
Donde:
R es la resistencia en ohms,
ρ es la conductividad del material empleado (para el cobre 0,017 Ω mm2 / metro),
L es la longitud en metros y
S es la sección del conductor en mm2.
En los catálogos o manuales del usuario del equipamiento náutico es
muy común que se hable de la caída de tensión porcentual. Por ejemplo, en una
bomba de achique es admisible una caída porcentual del 5%, en una línea de
iluminación, inodoro eléctrico y bomba presurizadora de agua de un 3%, mientras
que en la línea de alimentación de un inverter es admisible una caída de tan
sólo el 0,5%.
Hay fabricantes que incorporan en sus manuales tablas que
indican la sección del conductor a
utilizar en función de la distancia al banco de baterías (si hacen referencia a
cables AWG, ver además el Anexo I);
si no lo hicieran así, para una correcta instalación debería utilizarse la
ecuación siguiente:
S= L * I
28*∆T
|
Donde:
S es la sección en mm2,
L es la longitud del conductor desde la batería hasta el artefacto
eléctrico conectado,
I es la corriente eléctrica medida en Amperes y
∆T es la caída de tensión en voltios.
Esto significa que si nosotros ponemos un cable de menor sección,
la resistencia será mayor y hará aumentar la caída de tensión pudiendo superar
el límite operacional del artefacto en cuestión provocando su mal
funcionamiento o incluso un daño permanente.
Entre los tantos trabajos que tuve que realizar corrigiendo
errores de instalación en barcos, citaré dos que tienen relación directa con la
caída de tensión.
Caso 1
El propietario manifestó que cuando el motor del barco se
encontraba apagado el motor del inodoro eléctrico giraba muy lentamente (casi
sin fuerza) y solamente giraba al régimen correcto de revoluciones cuando el
alternador cargaba por encima de 13,3 volts (con el motor encendido y
reponiendo carga).A priori podría suponerse que las baterías podrían estar dañadas, pero revisando la instalación encontré que habían utilizado cable de 0,75 mm2 de sección cuando, de acuerdo a la distancia, debió haberse utilizado cable de 2,50 mm2.
Caso 2
Fui llamado por el dueño para cambiar una bomba presurizadora de agua, quien me comentó que ya se le habían quemado dos bombas anteriormente en el lapso de 3 años. Al revisar la instalación encontré cables de mucha menor sección a la requerida por la distancia al banco de baterías.
Estos dos casos son claros ejemplos de aplicación de las fórmulas
antes mencionadas.
En el Anexo II puede observarse una guía de la sección de los conductores a utilizarse de acuerdo a la corriente que circula por el circuito.
Anexo I
Tabla comparativa entre los calibres AWG
(American Wire Gauge) estadounidenses y los mm2 de nuestro Sistema Métrico Decimal.
AWG
|
mm2
|
18
|
0.75
|
17
|
1.0
|
16
|
1.5
|
14
|
2.5
|
12
|
4.0
|
10
|
6.0
|
8
|
10
|
6
|
16
|
4
|
25
|
2
|
35
|
1
|
50
|
1/0
|
55
|
2/0
|
70
|
3/0
|
95
|
Anexo II
Según la Norma
IRAM 2183 deben utilizarse las
siguientes secciones según la corriente nominal circulante por el conductor:
Sección del conductor de cobre en mm2
|
Corriente máxima admisible
en Amperes
|
1
|
9,6
|
1,5
|
13
|
2,5
|
18
|
4
|
24
|
6
|
31
|
10
|
43
|
16
|
59
|
25
|
77
|
35
|
96
|
50
|
116
|
70
|
148
|
Hola, la formula que pones para calcular el calibre del cable no menciona las unidades de la longitud, es en metros ??? supongo que si. la diferencia de voltaje (delta T) se calcula con V=IR??
ResponderEliminarHola Carlos, en ambas ecuaciones L es la longitud del conductor desde la batería hasta el artefacto eléctrico conectado, y la caída de tensión es la máxima admisible por el artefacto conectado (para un inverter el 0.5% de 12 V o sea ∆T`= 0,5 x 12 /100=0.06 Volts)
EliminarHola tengo una pregunta para ti, si yo tengo un motor de 200 HP y este esta conectado a la bateria pero a una distancia de 16.5 FT ( quiere decir que el recorrido total de los cables es de 33 FT), es posible que un cable # 4 presente una caída de tensión debido a la distancia entre el motor y la batería? cuales son las contras de esta conexión?
ResponderEliminarBuen dia Jairo, efectivamente la distancia para calcular la caida de tension es el recorrido de ida y vueltade los conductores. Para poder calcular el ∆T deberiamos saber la potencia del burro de arranque.
EliminarTienes problemas con el arranque?
Saludos cordiales.
Daniel
Hola Daniel, la verdad tengo una duda acerca de como el alternador del motor carga la batería, según el dato que tengo del alternador, este tiene una corriente de salida de 44 amp a máxima revoluciones, pero realmente la batería y el sistema necesitan toda esa corriente ?
EliminarBuenos días Jairo, para responderte tu pregunta debería saber el tipo de embarcación, banco de baterías (cuántos Amperes / hora, tecnología (plomo ácido, gel o AGM), equipamiento y uso. Mandame la respuesta a refitdm@gmail y con gusto te contestaré.
ResponderEliminarSaludos cordiales
Daniel
Hola Juan Jose, para poder ayudarte necesito que me digas la caída de tensión porcentual admitida por los Leds que compraste. En las especificaciones donde esta indicada la tension de alimentacion figura "24 Vcc +-" y el numero indicado a continuación es la caída de tensión admitida.
ResponderEliminarSaludos cordiales Daniel
Juan Jose la manera mas eficiente para realizar esta conexion seria poner la fuente al lado de las tiras de Leds y poner cable de 1 mm2 (AWG17) a la entrada y salida de la fuente. De no ser posible deberías usar cable de 4 mm2 a la salida de 24 Volts de la fuente. El segundo esquema de conexion es mucho mas caro.
EliminarUn abrazo
Daniel
Buenas tardes pues instale una equipo de 12v y un consumo de 5.8w sin embargo la fuente de alimentación se encuentra a 90 metros el cable utilizado es de acometida para teléfono quisiera saber qué voltaje debe ir para esa distancia
ResponderEliminarHola Gerson, necesitaría mas detalles para poder ayudarte, que clase de equipo es el que estas conectando a 90 metros de distancia, conectas una fuente de alimentación con salida de 12 Volts (que potencia?) a la red domiciliaria y luego el cable de 90 metros?
EliminarSaludos cordiales Daniel
Hola, podrian ayudarme es que he estoy un poco confundido ya que he visto calculadores de sección del cable que me dan un valor y otras me dan otro valor:
ResponderEliminarTengo un circuito en corriente continua de 48V, para conectar el equipo necesitaré 25m de cable de cobre, la corriente que circulará es de 80A, y puedo soportar un 3% de caida de tensión, la duda me viene ya que en algunos casos he visto que debo multiplicar la distancia por 2 y en otros casos simplemente utilizan la distancia entre fuente y equipo.
Cual seria la formula correcta?
S = ro x I x L x 2 / V
o
S = ro x I x L / V
siendo S = seccion del cable en mm2
ro = resistividad del conductor
I = corriente
V = Caida de voltaje
L = longitud en metros
Hola Raul, hay instalaciones eléctricas en las que el negativo se conecta directamente al chasis o a un casco metálico y como la resistencia es muy baja no se la suele tener en cuenta. En estos casos solo se tiene en cuenta la longitud del conductor positivo.
EliminarEn otras el negativo es conectado directamente desde el borne de la batería o generador al borne de alimentación de la carga y el positivo pasa por el tablero y luego va hacia el borne de alimentación (+), otras veces los conductores positivo y negativo tienen exactamente el mismo recorrido desde la fuente de alimentación hasta la carga. En estos dos casos siempre deberán sumarse la longitud del positivo y del negativo y esa longitud es la que deberá utilizarse en la ecuación para calcular la sección de los conductores.
Saludos cordiales
Daniel
Hola tengo una duda al usar la formula S = ρ x L / R
ResponderEliminarL es la longitud de cable en metros, pero es la distancia desde la fuente al equipo ida y vuelta o solo ida? y tambien me gustaria que me explicaran el porque de la respuesta.
Saludos
Raúl
Raul cuando termines el calculo de la sección anda a ver la tabla del Anexo II y tene en cuenta que dos cables de 10 mm2 conectados en paralelo transportan mas energía que uno de 25 mm2.
EliminarSiempre que puedas utiliza terminales de cobre estañado y no de latón o aluminio.
Si tuviese una caída de tensión en una cámara 12v y en lugar de cambiar la sección del cable aumento el voltaje de Salida ayudaría ? La cámara de encuentra a un poco más de 100 metros
ResponderEliminarHector, caída de tensión vas a tener siempre. Pero al subir la tensión en la fuente vas a tener una tensión más elevada en la carga y precisamente lo que vas a tener que subir es lo que cae en el cable y eso seria:
EliminarLa resistencia de cable de alimentación es 0.017 X 2 veces la distancia en metros entre la fuente y la carga dividido por la sección del cable en milímetros cuadrados.
La resistencia de la carga es igual a la tensión nominal en Volts dividida por la corriente nominal expresada en Amperes.
La resistencia total es igual a la resistencia de la carga más la resistencia de los cables.
Si dividís la resistencia Total por la resistencia de la carga al resultado le restas 1 y a eso lo multiplicas por 100 ese es el porcentaje que debes aumentar la tensión de suministro para que a la carga llegue 12 Volts.
Hector si la fuente de continua es alimentada con corriente alterna podes ubicarla lo más cerca posible de la carga minimizando el costo de los cables de corriente continua.
EliminarVoy a instalar un equipo de medición de flujo alimentado en un vertedero se alimenta a 24 voltios DC, la distancia del punto de alimentacion al instrumento es 350 metros, el instrumento consume .5 amperios, cual sera la caida de tension.
ResponderEliminarque hay de cierto en que las caidas de tension en instalaciones Dc no deben superar el 1.5%. que norma establece ese criterio?
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