Caída de Tensión AC vs DC
Comprender las diferencias en la caída de tensión entre sistemas AC y DC
Aunque los principios básicos de la caída de tensión se aplican tanto a sistemas de corriente alterna (AC) como de corriente continua (DC), los métodos de cálculo y las consideraciones difieren significativamente. Los sistemas de DC utilizan resistencia pura para los cálculos, mientras que los sistemas de AC deben considerar la impedancia, una combinación de resistencia y reactancia. Comprender estas diferencias es fundamental para cálculos precisos de caída de tensión en instalaciones eléctricas modernas, especialmente con la creciente prevalencia de sistemas fotovoltaicos solares, sistemas de almacenamiento de energía en baterías y sistemas de carga de vehículos eléctricos. Esta guía integral explica en detalle las diferencias clave entre la caída de tensión AC y DC y proporciona orientación práctica para profesionales eléctricos.
Caída de tensión DC: método de cálculo de resistencia pura
Dado que la corriente continua fluye continuamente en una dirección, el cálculo de la caída de tensión DC es simple y claro. La única resistencia al flujo de corriente es la resistencia del conductor. No hay necesidad de considerar la reactancia dependiente de la frecuencia, el efecto piel o el efecto de proximidad. Esta simplicidad hace que los cálculos de DC sean más predecibles y fáciles de verificar. Las aplicaciones comunes de DC incluyen cableado de cadenas fotovoltaicas solares, sistemas de almacenamiento de energía en baterías, sistemas eléctricos de automóviles y embarcaciones, fuentes de alimentación de equipos de telecomunicaciones, circuitos de control de bajo voltaje y sistemas de iluminación LED con controladores DC.
Fórmula básica de caída de tensión DC
Donde: Vd = caída de tensión (voltios), I = corriente (amperios), L = longitud de un sentido (pies), R = resistencia DC de la tabla 8 del capítulo 9 del NEC (ohmios/1000 pies). El coeficiente 2 indica que la corriente recorre dos conductores de ida y vuelta.
Caída de tensión AC: importancia del factor de impedancia
La corriente alterna introduce factores adicionales que afectan la caída de tensión. La corriente alterna crea campos magnéticos alrededor de los conductores, y estos campos magnéticos causan reactancia. La resistencia total al flujo de AC se llama impedancia (Z) y combina los componentes de resistencia (R) y reactancia (X). El factor de potencia, la frecuencia, el tamaño del conductor y el método de instalación afectan la caída de tensión total en sistemas AC.
Fórmula de cálculo de caída de tensión AC
Donde Z (impedancia) se calcula como Z = √(R² + X²). La tabla 9 del capítulo 9 del NEC proporciona valores de resistencia y reactancia AC para diferentes configuraciones de conductores.
Cuándo usar cada método de cálculo
La elección del método correcto de cálculo de caída de tensión depende del tipo de sistema que esté diseñando. Los cálculos DC se utilizan para circuitos DC fotovoltaicos solares, sistemas de almacenamiento de energía en baterías, sistemas de automóviles, fuentes de alimentación de equipos de telecomunicaciones y circuitos de control de bajo voltaje. Los cálculos AC se utilizan para circuitos derivados residenciales, sistemas de distribución trifásicos comerciales, circuitos alimentadores de motores e instalaciones en conductos de acero.
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