Cálculo de banco de baterías usando tablas de descarga parte 7

Continuamos con la serie de artículos que dejamos en Dimensionamiento de banco de baterías usando tablas de descarga parte 6 el cual te invitamos a leer. Con el fin de que te ponga al día con este apasionante tema.

Ahora veremos los parámetros referidos a protección eléctrica y selección del calibre de los cables de alimentación del banco de baterías. ¡Comencemos!

Selección de la protección eléctrica de un banco de baterías

Lo primero que debes tomar en cuenta, es que es preferible la protección tipo fusible. Esto por actuar más rápido y la seguridad que ofrece, al momento de entrar en servicio, ante una eventual falla de los rectificadores – cargadores.

Otra cosa es que cada banco de baterías debe tener su propia protección. La misma debe estar en el polo activo o en el que tenga mayor potencial. Respecto al cálculo de su capacidad existe una disyuntiva sobre si se debe calcular con la corriente nominal más la reserva o la que proporciona el fabricante en la Tabla de Descarga.

Es de nuestro parecer que se debe utilizar esta última y que es el peor caso y, en caso de que aumente la carga y el banco de baterías la soporte, no sería necesaria la sustitución de la protección. Además, la sobrecorriente de falla, siempre será mayor que esta corriente de cálculo.

La metodología comienza por seleccionar de la Tabla de Descarga la corriente máxima que puede suministrar el banco, de acuerdo al tiempo que escojas de autonomía, y sobredimensionar un 25 %, con lo cual te daría la capacidad de la protección que debes utilizar. Así:

I_PB = 1,25 x I_TD

Donde:

I_TD; es la corriente máxima que suministra la Tabla de Descarga para el tiempo de autonomía escogido. Este valor es dado en Ampere

I_PB; corriente de protección. En Ampere

Entonces, si la corriente máxima que da el fabricante, para el tiempo de autonomía seleccionado, es de 200 A. Seria:

I_PB = 1,25 x 185 A = 231,25 A

Por lo que se escoge el valor más cercano por exceso. En este caso seria, por ejemplo, 250 Ampere.

Selección de conductores de alimentación del banco de baterías

Para la selección de los cables de alimentación, es necesario seguir dos criterios mutuamente excluyentes, es decir, que se cumplan simultáneamente. Estos dos criterios es selección por ampacidad y por caída de tensión. Veamos de qué va esto.

Selección de conductores por ampacidad

Con esto nos referimos a la capacidad de corriente que debe soportar el cable, con su respectiva reserva. Con referencia a esto último, el conductor debe ser cargado a un máximo del 80 % de su capacidad total. Entonces, la ampacidad a cumplir por el conductor será:

I_CONDUCTOR = I_MAX / 0,8

Donde:

I_CONDUCTOR; es la corriente máxima del conductor calculada en Ampere

I_MAX; es la corriente máxima de alimentación del banco de baterías. En Ampere

Por razones de calibre del conductor y de que este sea manejable, se utilizaran cables cuya capacidad máxima sea de 310 Ampere, es decir, calibre 350 MCM. Si la ampacidad máxima del conductor calculada es mayor que este número, se tomaran la cantidad de cables necesarios.

Seguidamente, te damos la tabla de los calibres con la capacidad de corriente de los conductores que pueden ser utilizados para un banco de baterías.

Calibre AWG	Calibre CM	Diámetro (mm²)	Ampacidad (A)
6	26250	13.30	65
5	32900	16.80	75
4	41740	21.15	85
3	52620	26.67	100
2	66360	33.63	115
1	83690	42.41	130
1/0	105600	53.48	150
2/0	133100	67.43	175
3/0	167800	85.03	200
4/0	211600	107.20	230
250	266800	127.00	255
300	319000	152.00	285
350	372600	177.00	310
400	426900	203.00	335
500	533700	253.00	380

energydcac.com

Los calibres 400 y 500 MCM los colocamos solo como referencia, puesto que utilizaremos como calibre máximo el 350 MCM que tiene una capacidad de 310 Ampere.

Veamos un ejemplo. Si se tiene un banco de baterías que alimenta una carga de 400 Amperes, se tendrá:

I_MAX = 400 Ampere

I_CONDUCTOR = 400 / 0,8 = 500 Ampere

Como son más de 310 Ampere, entonces hacemos:

Número de conductores = 500 Ampere / 310 Ampere = 1,61

Como no podemos colocar la fracción de un conductor, entonces seleccionamos el entero inmediato superior, es decir, 2. Por lo que serían necesarios 2 conductores por polo calibre 350 MCM que en mm² serian 177.

Como recomendación, para prever que en el futuro sea necesario un banco de baterías más grande, se colocó como estándar la cantidad de 4 cables por polo. Esta configuración permitirá que, al momento de la sustitución, se desconecten dos cables para conectar el banco nuevo.

Es decir, momentáneamente quedaran conectados en paralelo. Posteriormente, serán transferidos los dos cables restantes al banco de baterías que sustituye al existente. De esta forma el sistema de energía nunca pierde la referencia que da el banco.

Seguimos en nuestro próximo artículo

En nuestro siguiente post llamado Dimensionamiento de banco de baterías usando tablas de descarga parte 8 continuamos con el método para la selección de conductores de alimentación de un banco de baterías.

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