Aclaraciones sobre las tensiones asignadas y las tensiones máximas que soportan los cables para instalaciones fotovoltaicas.
Aclaraciones sobre las tensiones asignadas 0,6/1 kV y 1/1 kV y las tensiones máximas que soportan permanentemente los cables para instalaciones fotovoltaicas.
El valor particular 1/1 kV de tensión asignada propio de cables fotovoltaicos está dando lugar a una serie de confusiones recibiéndose peticiones de cables de otros tipos con esta tensión asignada que es sólo de los cables fotovoltaicos.
Vaya por delante que los valores de tensión máxima permanente a los que los cables pueden ser sometidos son superiores a los valores asignados (antes llamados nominales). Y con esto queremos sobre todo recalcar que más allá de las tensiones asignadas a efectos prácticos lo que importa es saber las tensiones máximas a las que el cable puede estar sometido permanentemente para tener la certeza de que no vamos a superar tales valores en el funcionamiento habitual de la línea.
Los valores asignados son útiles para definir ensayos de los cables o cumplir las exigencias del REBT que en cuanto a tensión siempre se refieren a la tensión asignada. Por ejemplo, cuando se exige un nivel de tensión mínima para cables bajo tubo (450/750 V) en la ITC-BT 20 o para tensiones superiores a 500 V eficaces en alterna en la ITC-BT 37 (0,6/1 kV).
Cable fotovoltaico H1Z2Z2-K
El cable fotovoltaico se emplea en pequeñas instalaciones para el conexionado de corriente continua entre los módulos (cadenas fotovoltaicas) y los inversores.
En grandes plantas existen dos esquemas tipo básicamente, si se emplean inversores de string el cable conecta los módulos con los inversores de string en campo y el resto del tendido en alterna hasta los transformadores se realiza con cable tipo Al Voltalene e-SenS CPRO (Al XZ1 (S)).
Si no se emplean inversores de string se instalan cajas combinadoras (string combiner boxes) a las que llegan los cables fotovoltaicos y desde las que parten cables tipo Al XZ1 (S) en continua hasta los inversores.
Esquema de conexionado con caja combinadora (string combiner box = SCB). El cable de aluminio entre SCB e inversor debe soportar las mismas tensiones que el cable fotovoltaico.
Para aclarar al respecto de las tensiones máximas y asignadas (nominales) lo mejor es reproducir los textos del Anexo A de la norma EN 50618 del cable fotovoltaico de referencia H1Z2Z2-K.
El valor asignado de tensión nominal en corriente continua de los cables es de 1,5 kV entre conductores y entre conductor y tierra. La tensión máxima de funcionamiento permitida en corriente continua del sistema, que aplican a los cables incluidos en esta norma, no debe superar los 1,8 kV.
El valor asignado de tensión nominal en corriente alterna de los cables es de 1/1 kV (Uo/U). La tensión asignada en un sistema de corriente continua se expresa por la combinación de los valores Uo/U, expresados en (k)voltios, donde:
- Uo es el valor de la tensión eficaz entre un conductor aislado y tierra;
- U es el valor de la tensión eficaz entre dos fases.
En resumen, para cables fotovoltaicos H1Z2Z2-K como Prysmian Prysolar e-SenS diseñados según EN 50618 las tensiones son:
1. Tensión asignada ac: 1/1 kV
2. Tensión asignada dc: 1,5/1,5 kV
3. Tensión máxima ac: 1,2/1,2 kV
4. Tensión máxima dc: 1,8/1,8 kV
Las tensiones asignadas del cable fotovoltaico Prysmian Prysolar e-SenS es 1/1 kVac y 1,5/1,5 kVdc y las tensiones máximas que puede soportar permanentemente son 1,2/1,2 kVac (eficaces) y 1,8/1,8 kVdc. Prysmian Prysolar e-SenS ha sido ensayado en condiciones extremas de plantas fotovoltaicas durante 12 000 horas sumergido a máxima tensión continua.
Todos los valores son coincidentes entre conductor y tierra (tensión simple) y entre conductores (tensión compuesta).
En cuanto a la inclusión en la inscripción en la cubierta del cable de la tensión asignada decir que la norma no obliga a ello. De hecho, la inscripción mínima obligatoria para un cable de 6 mm2 sería:
PRYSMIAN H1Z2Z2-K 6 mm2
Se puede añadir lo que se desee como información adicional, pero con esta inscripción el cable cumple su norma de diseño para ser puesto en el mercado.
Hay que decir que el 1 del código de designación (H1Z2Z2-K) significa que el cable tiene tensión asignada 1/1 kV (según UNE 20434). Es decir, es implícito.
En el mercado es fácil encontrar los cables marcados con 1,5 kV o 1,5/1,5 kV que es la tensión asignada de continua como sabemos.
Cable de aluminio BT Al Voltalene e-SenS CPRO (S)
En las grandes plantas fotovoltaicas se emplean también cables de aluminio tipo Al Voltalene e-SenS CPRO (S), con designación genérica Al XZ1 (S) y diseñado según UNE-HD 603-5X-1.
El cable Al Voltalene e-SenS CPRO (S) (tipo Al XZ1 (S)) de tensión asignada 0,6/1 kV soporta las mismas tensiones máximas que los cables fotovoltaicos tipo H1Z2Z2-K.
La norma de diseño nos remite a la HD-603-1 para consultar la tensión asignada al cable y en el punto 2.3. podemos leer lo siguiente:
1.1 Tensión asignada
La tensión asignada de un cable es la tensión de referencia para la que se ha diseñado el cable y que sirve para definir los ensayos eléctricos.La tensión asignada se define por la combinación de los valores siguientes Uo/U(Um), expresados en kV.
Uo es el valor eficaz entre un conductor aislado cualquiera y tierra (pantalla metálica del cable o medio circundante);
Uo = 0,6 kVU es el valor eficaz entre dos conductores aislados cualquiera de un cable multipolar o de una red de cables unipolares;
U = 1,0 kVUm es el valor máximo eficaz de la tensión más elevada de la red para la que el material puede ser utilizado;
Um = 1,2 kV
En una red de corriente alterna, la tensión asignada de un cable debe ser al menos igual a la tensión nominal de la red para la que se prevé.Si se emplean en redes de corriente continua, la tensión máxima de los cables de este HD no debe superar 1,8 kV.
Simplificando:
Tensión asignada ac: 0,6/1 kV
Tensión asignada dc: no figura en su norma
Sobre las tensiones máximas podemos dar para nuestro cable Al Voltalene e-SenS CPRO (S) los siguientes valores fruto de los ensayos de Prysmian en laboratorio:
Tensión máxima ac: 1,2/1,2 kV
Tensión máxima dc: 1,8/1,8 kV
La tensión asignada del cable Al Voltalene e-SenS CPRO (S) es distinta a la del cable fotovoltaico H1Z2Z2-K pero podemos dar los mismos valores en tensión máxima simple y compuesta y así tener la seguridad de que ambos cables, que se combinan en el lado de continua en muchos grandes sistemas fotovoltaicos (ver esquema de conexionado con SCB), tienen las mismas tensiones máximas de funcionamiento sin la necesidad de que sus tensiones asignadas coincidan.
De hecho, el cable Al Voltalene e-SenS CPRO (S) no puede ir marcado con 1/1 kV en su cubierta porque la tensión asignada que refleja su norma de diseño es 0,6/1 kV. En el punto 2.4. de esta norma (UNE-HD 603-5X-1) se contempla el marcado mínimo obligatorio en la cubierta del cable.
Para una sección de 240 mm2 fabricado en 2023 debería figurar al menos lo siguiente:
PRYSMIAN 23 XZ1 (S) 0,6/1 kV 1×240 Al
Vemos en este caso que se obliga al marcado de la tensión asignada 0,6/1 kV y por tanto no puede inscribirse 1/1 kV que no procede en este cable.
Por si aún no quedara claro la UNE 20434 en su punto 5 dice expresamente: Actualmente, la tensión asignada 1/1 kV se limita a cables para sistemas fotovoltaicos de acuerdo con la norma EN 50618. Es decir, se limita a los cables tipo H1Z2Z2-K. De hecho el “1” de su designación significa tensión asignada 1/1 kV.
Lisardo Recio Maíllo
Product Manager de Prysmian
DESCARGAS RECOMENDADAS:
Libro Blanco de la Instalación para Baja Tensión
Libro Blanco de la Instalación para Media Tensión
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