lunes, 24 de septiembre de 2012

La Caída de Tensión en Corriente Continua y su aplicación en la náutica


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





13 comentarios:

  1. 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??

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    1. Hola 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)

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  2. Hola 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?

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    1. Buen 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.
      Tienes problemas con el arranque?
      Saludos cordiales.
      Daniel

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    2. 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 ?

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  3. Buenos 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.
    Saludos cordiales
    Daniel

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  4. Saludos tengo que instalar 10 metros de cinta led de 144w pero la fuente de alimentación la quieren poner a 30 Metros el voltje es de 24vcc de salida mi preocupacion es la caida de tención en los 30 metros de cable ayuda porfavor soy novato en esto.

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  5. 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.
    Saludos cordiales Daniel

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    1. Amigo Daniel gracias por interesarte en mi tema el led a 24v, cada cinta led es de 5 metros por 72w voy a poner 2 cintas led juntos que sumaran 10 metros en total 144w la fuente de alimentación es de 220vdc/24vcc potencia de 150w 6.25amp bueno el led no dice nada mas que 24v la distancia donde se pondrá la fuente esta a 35mt separada de la cinta led por motivos x como ud comprenderá mi pregunta es cuanto caerá la caída se podrá calcular? tengo otra fuente de 360w 15 amperios seria mejor usar esa? gracias x su respuesta amigo Daniel éxitos.

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    2. 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.
      Un abrazo
      Daniel

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    3. Amigo Daniel muy agradecido un abrazo fue muy buena la respuesta.

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  6. 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

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    1. Hola 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?
      Saludos cordiales Daniel

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